真是个好问题，因为绝大部分人一辈子都没认真思考过它，其实这个问题有点难的。
引子：东方和西方
试想一下，如果你是一个澳洲土著，你会不会奇怪，为什么白人所称的西方世界是在东面，而东土大唐却在西面？
所以先说明一下，我这里说的西和东，单纯指方位，不代指按主义划分的东西阵营，抑或者按欧洲人定义的东方文明与西方文明。
上北下南左西右东？
我上幼儿园那儿，老辈人就一直笑我记路不分东南西北，只知道前后左右[1]。上小学时，终于记住了“上北下南左西右东”的口诀。只要记住了指南针指的北方，就能立即分辨哪里是东，哪里是西了。
那题主的问题“地球的自转方向是自西向东，这“西”和“东”是相对于谁的？”的答案，不就是：只要确定了磁场两极中北极的方向，就能确定东和西了。
第一层答案就是：方向是由星球的磁极决定的。
当我们站在地球以外，以北极向上、南极向下的方式看待地球，你会看到左边是西，右边是东。
真的就这么简单？关注我的知友应该熟悉我的套路，这个时候要说一个“但是”了：
但是，到了其它星球，这就不一定管用了。比如说，金星就没有磁场，金星如果有 TB 或亚马逊的话，指南针肯定不太好卖。或者我们更熟悉的，火星，磁场聊胜于无，而且有一半比较强，另一半就很弱，登陆火星后指南针也是个摆设：
看来磁北极并不适合在所有的星球上判断西东。
日出、自转与右手法则
有人说，参考“日出”总对了吧，日出东方嘛。
“东”字，《说文·东部》里说：“从日在木中”，指太阳在“木”中，表示太阳刚刚升起[2]。而“西”字是个鸟巢的形状，用百鸟归巢栖息指代太阳落山之时，引申为西方。“东”的英文 east 来源于原始日耳曼语“aust-”[3]，意思是太阳升起的方向（再追下去是来自于原始印欧语词根"aus-"，意思是闪耀）。“西”的英文 west 来自于原始日耳曼语“west-”，意为 傍晚。
也就是说，不论东方还是西方，都有把“东”和“西”与日出日落联系在一起的传统。
当我们说地球由西向东转时，我们的意思是指地表上的每个点都在向该点的“东”移动。
或者说：先看到太阳升起的，是东，后看到太阳升起的，是西。
套用右手法则，四指向自转方向弯曲，大拇指的方向即为北方。
仔细想的话，你会发现这里暗含了一个默认前提：就是自转轴与地日连线大致垂直。
但是不是每个行星都是这样自转的。拿天王星来举例吧。我们知道，天王星是个很奇葩的行星，它的自转轴几乎躺在了它的黄道面上（更奇葩的是，它的南北极轴与自转轴有 59 度的夹角，而且还偏离球心。而我们地球的磁北极与地理两极相差并不远）
其它行星的自转轴用右手法则时都是向上的(所谓的上)，而天王星是偏向下的。这就导致了它的自转方向可以看做是自东向西，西边的先见到太阳，东边的后见到太阳。类似的还有金星。
这样来看的话，以日出来定东方也不适合在所有的星球上判断西东。
太阳与月亮的例外
如果你看过太阳的黑子或凌日预告，你会发现，尽管太阳绕着极轴旋转的方向与地球相同[4]，但太阳的东和西与地球是相反的。
对于太阳来说，东和西的方向是从地球观察者的角度定义的。以前的月亮也是这样。
几个世纪以来，绘制月亮的制图师在绘制地图时，会把（在东方升起的）月亮的东方与地球的东方联系在一起。当月亮从地平线上升起时，离地球最近的是月球的东。
这个认知似乎来源于以地球为中心的宇宙观。所有天体都以地面上的观察者来定义东南西北。比如一个观察者躺在地上看月亮，头朝北脚朝南，左手就是东，右手就是西。那月亮的左边自然就是东，右边就是西了。
直到 1961 年，国际天文学联合会（IAU）第 16 届委员会才把月球的方向给纠正回来，也就是当你抬头看月亮时，右边是东边。IAU 随后对除太阳以外的所有天体适用了同样的规则。出于某种无法解释的原因，太阳仍然像以前一样，左东右西。
说到 IAU，它在 1970 年的时候，将太阳系行星自转轴位于黄道面以北的一端定义为北极[5]（也就是离北极星更近的那一端）。有些情况下，这与上面提到的右手法则是相左的（金星和天王星）。
另一方面，这种定义仅仅对太阳系这很小的范围有效。当我们进入银河系时，会发现由于太阳系的旋转面（黄道平面）与银河系的平面并不一致，大约有 60 度的夹角。
在广袤的银河旋臂中，再去讨论哪个方向是“东”，已经没有任何实际意义了。
在太空中导航
“东南西北”这套描述方向的参考框架，是基于地球的，是 2D 的。
当智人把触角伸向太空时，我们连什么方向是“下”都很难去定义，更何况是“东南西北”呢。所以在太空中生活，就需要一套新的定位方法。例如，国际空间站上使用的是是笛卡尔坐标系，即 +/-XYZ 轴，来表示前后左右上下。+X 将表示指向空间站“前”的方向，而 +Z 表示朝向地球的方向。
但笛卡尔坐标系需要一个“原点”。以什么为原点呢？
原点将根据所去的位置而变化。
当飞船接近火星时，坐标就要切换到火星的参考系，以火星为原点。随着我们远离系内行星进入银河系遨游时，可能想到的一个办法就是用极坐标来表达方位，这有点像雷达，它是以太阳为中心（极点）、以银盘平面为基准的极坐标系，太阳与银河系中心引一条射线做极轴，以“距离 + 角度”（即极坐标(ρ,θ)的形式）来实现对银河系中天体的定位。嗯，以太阳为原点是再自然不过的了。
国际天文学联合会于 1959 年细化并定义了“银道坐标系（GCS，Galactic coordinate system）”。它它是以太阳为中心的球面坐标系，以银盘平面为赤道面（纬度为 0，这一点与黄道 12 宫有很大不同，也不用考虑 23.5 度的进动，而太阳几乎又正好位于银河系盘的平面上）。
银道坐标系以经度（l）和纬度（b）表示，银河的中心 GC，即超大质量黑洞 SMBH[6][7]为 0 经度 0 纬度所在，经度从西向东增加。
这里提到了什么？对！“西”和“东”！
按照 IAU 的定义，银道坐标系的北（NGP），指向后发座（Coma Berenices），所以按右手法则，下图中蓝色的箭头就是“自西向东”的方向。
熟悉《星际旅行》系列的人应该会马上联想到“第一象限”，便是这其中 0 到 90 度的区域。注意看下图，想想与初中教的四象限有什么不一样的地方呢？
哦，对了，银河系从北向下看，是顺时针转的，和地球是相反的。
综上，我们可以说，在宇宙空间里，至少在银河系内，我们的“西”与“东”是人为定义的，是参考太阳与银河系中心的连线来间接判断的。
注：当智人变为跨星系物种时，这一套又再一次会变得不好用，那时候的东与西怎么定义，就交给后人吧。
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