地球的公轉是用什么做參考系的？
第一問，答案無可爭議，是用地球做參考系的。第二問，可能不少人會說，是用太陽做參考系的。這一答案是值得商榷的。
通常，我們說地球繞著太陽運動，是指地球的公轉，即地球每年繞太陽自西向東運動一周。在這里，太陽由于距離我們太遙遠，實際上被看做了一個點。一個點能做參考系嗎？我們先來探討一下這個問題。
我們知道，參考系是用來輔助描述物體運動的工具。物體的運動，是指物體位置的變動。要描述物體位置的變動，首先要確定物體的位置。確定物體位置的方法是建立坐標系。在一條直線或曲線上，可以建立一維坐標系;在一個平面或曲面上，可以建立二維坐標系;在一個具有三維結構的物體上，可以建立三維坐標系。只通過一個點，則不能建立任何坐標系。參考系實質上是提供了一個空間用來建立坐標系。由于只通過一個點不能建立任何坐標系，所以，一個點是不能用作參考系的。因此，當太陽被看做一個點時，是不能做參考系的。
如上圖，太陽自轉與地球公轉方向相同，取地球公轉周期T地 =365天，太陽自轉周期 T日=30天。設某一時刻，太陽表面上的一點A正對地球（太陽中心、A點和地球在一條直線上）。經過一段時間t，A點第二次正對地球時，地球繞太陽轉過的角度為q，則太陽自轉過的角度為（2π+q）?？闪惺饺缦拢?span lang="EN-US">
由以上兩式求得t≈32.7天。
這表明，以太陽為參考系，地球約每32.7天繞太陽運動一周，而運動方向是自東向西，與地球公轉方向相反。也就是說，以太陽為參考系所描述的地球的運動與我們通常說的地球的公轉是完全不同的。那么，地球公轉的參考系又是什么呢？
我們注意到，在上面對地球公轉和太陽自轉的分析中，沒有指明地球公轉和太陽自轉的參考系。顯然，這兩個運動應是在同一個參考系中進行描述的。這個參考系不能是太陽，也不能是地球，因為描述物體的運動，不能以其自身做參考系。那么，這個參考系是什么呢？
我們看一下天文學上描述天體視運動時常用的參考系:日心天球和地心天球。在晴朗的夜晚，當我們仰望天空時，總覺得在我們的頭頂上高聳著一個半球形的圓頂(通常稱為天穹)，上面綴滿了無數顆閃閃的星星。不管我們走到哪里，總覺得我們位于這個球的球心。實際上，因為所有的天體離我們都很遠，我們的眼睛無法分辨他們的遠近，所以覺得他們都位于遙遠的同一距離的地方，即分布在以觀測者眼睛為球心的球面上。這個球面稱為“天球”，天球上所有天體的位置，可用球面坐標來表示，這同地面上采用地理坐標的方法相似。
在作天球時，一般以觀測者為球心，以適當長度為半徑。有時為了便于研究問題，需要將球心設在地球中心或太陽中心，這樣的天球分別稱為“地心天球”和“日心天球”。
在描述地球自轉或太陽自轉時，也是以地心天球或日心天球為參考系的。但這時的天球已被視為一個三維的球體，而不僅僅是一個球面，因為地球或太陽上面的點并不在天球的球面上。不難看出，地球公轉的參考系正是被視為球體的日心天球，太陽系中其他行星的公轉也是以它為參考系的。因此，地球公轉和太陽自轉是在同一參考系——被視為球體的日心天球中進行描述的。
綜上所述，地球公轉的參考系不是太陽，而是被視為球體的日心天球。這就如同一個小球在桌面上繞桌面上的一點轉動，參考系是桌面(或桌子)，而不是這個點。之所以有人會誤以太陽為參考系，究其原因，一是對參考系概念認識模糊，沒搞清楚當太陽被視為一個點時，是不能作參考系的；二是雖把太陽視為一個物體，卻忽視了它的自轉情形。
