Если все относительно друг друга в этой вселенной, почему мы держим Солнце в качестве точки отсчета?

Когда вы пытаетесь понять механику системы, обычно удобно выбирать координаты, отражающие симметрию системы. Солнечная система примерно центрально-симметрична, потому что Солнце имеет в ней самую большую массу, а координаты, отражающие эту симметрию, представляют собой полярные координаты с Солнцем в центре.

Например, в этих координатах, если бы Земля была единственным объектом, кроме Солнца, орбита Земли была бы (почти) эллипсом. Присутствие других планет (в основном Юпитера) возмущает орбиту Земли, но мы можем справиться с этим с помощью теории возмущений, начиная с эллиптической орбиты и добавляя возмущения, вызванные другими планетами.

Таким образом, использование Солнца в качестве точки отсчета является отражением симметрии Солнечной системы.

Как отмечалось в других ответах, если мы описываем галактику, Солнце больше не является лучшим местом для установки начала нашей системы координат, и мы будем использовать полярные координаты с центром в центре симметрии галактики. Точно так же, чтобы описать скопление галактик, мы бы выбрали начало координат в качестве центра масс скопления. В самых больших масштабах Вселенная изотропна и однородна, поэтому не имеет значения, где мы поместим начало.

Все дело в контексте, в котором вы хотите проанализировать конкретный вопрос.
Если вы изучаете Солнечную систему, то наиболее подходящим будет считать Солнце центром системы.
Если вы изучаете Млечный Путь, солнце не является хорошим ориентиром, вы должны взять центр галактики.

Точно так же для локализации звезд от наблюдателя на Земле используется «небесная сфера», и это не означает возврата к модели Птолемея.
Все дело в масштабе, который предполагается в конкретном анализе.

почему не относительно Земли?

Ученые выражают вещи относительно Земли там, где это имеет смысл. Я не мог себе представить попытки предсказать погоду или смоделировать глобальную циркуляцию атмосферы Земли с точки зрения невращающейся системы отсчета с ее началом в барицентре Солнечной системы. Астрономы, по крайней мере, те, кто имеет дело с наземным оборудованием, также должны выражать вещи относительно вращающейся Земли. В конце концов, им нужно знать, куда направить свое земное оборудование.

Метеорологи не только представляют погоду с геоцентрической точки зрения, но и моделируют ее с этой точки зрения. Это означает, что в их моделях возникают всевозможные фиктивные силы, потому что Земля одновременно ускоряется и вращается. Само по себе в этом нет ничего плохого , если вы правильно выполняете математические расчеты. Поскольку любая альтернатива (например, невращающаяся система отсчета) еще хуже, метеорологи следят за тем, чтобы расчеты выполнялись правильно.

С другой стороны, использование земной точки зрения для описания поведения удаленных объектов, за которыми наблюдают астрономы, еще более нелепо, чем попытка описать земную погоду с точки зрения невращающегося барицентра. перспектива. Гораздо проще описать поведение тел Солнечной системы с точки зрения невращающейся системы отсчета, основанной на барицентре. Точно так же этот кадр не так уж хорош для описания поведения галактики в целом.

Система отсчета, находящаяся в покое с Солнцем, является, с хорошим приближением, инерциальной системой (гораздо лучшей, чем система в покое с нашей планетой или другими телами в Солнечной системе, по существу, ввиду гораздо большей массы Солнца). Физика в инерциальных системах отсчета имеет простейший вид. Например, движение планет вокруг Солнца описывается по эллипсам с Солнцем в центре с хорошим приближением. Окончательная причина этого факта (принимая ньютоновскую форму закона тяготения) заключается в том, что я указывал: если ссылаться на другую систему отсчета, нужно включить так называемые, в некотором смысле нефизические, силы инерции .в дополнение к гравитационному для объяснения сложного движения планет. Все эти рассуждения имеют смысл, если пренебречь космологическими проблемами, в которых общая теория относительности играет решающую роль, и вместо этого принять ньютоновскую парадигму.

Люди, которые что-то изучают, обычно используют систему отсчета, которая достаточно близка к интересующим их вещам. Хотя теоретически возможно измерить рост человека, очень точно определив расстояние от центра Земли до подошв его ног, а также расстояние от центра Земли до макушки его головы. , и вычитая первое из второго, легче и точнее измерить высоту макушки головы человека относительно высоты поверхности, на которой человек стоит .

Расстояние от Земли до Солнца настолько больше диаметра Земли, что при сообщении местонахождения земных объектов имеет смысл описывать местоположения относительно других земных объектов. Только если рассматривать все на Земле как единую точку, имеет смысл использовать Солнце в качестве точки отсчета. И наоборот, расстояние между Солнцем и ближайшей звездой настолько больше, чем расстояние между Солнцем и самым дальним известным телом на орбите, что имеет смысл использовать любую точку отсчета за пределами Солнечной системы только в том случае, если Солнце и все остальное вращающиеся вокруг нее, рассматриваются как одна точка.

Из-за GPS и аналогичных технологий для определения местоположения наземных объектов определение роста человека путем измерения абсолютного положения головы и ног было бы почти практичным; Однако с астрономической точки зрения попытка использовать какую-либо солнечную или галактическую систему координат для определения местоположения земных объектов была бы подобна попытке использовать барометр для измерения роста. Барометр может позволить приблизительное определение высоты, но неопределенность в измерениях высоты головы и ног человека, вероятно, превысит расстояние между ними на порядки, что сделает любые определения роста бессмысленными.