牛頓第一運(yùn)動(dòng)定理（'sfirstlawof）表明，除非有外力施加，物體的運(yùn)動(dòng)速率不會(huì)改變。按照這定理，假定沒(méi)有任何外力施加或所施加的外力之和為零，則運(yùn)動(dòng)中物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，靜止物體總保持靜止?fàn)顟B(tài)。物體所顯示出的維持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的這性質(zhì)稱為慣性。所以，這定理又稱為慣性定理。
基本介紹
牛頓第一定理表明，一切物體在沒(méi)有遭到力時(shí)牛頓慣性定律是第幾定律?，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。換句話說(shuō)，如果施加于物體的合外力為零，則物體
的運(yùn)動(dòng)速率為常數(shù)。按照這定理，靜止的物感受保持靜止，除非有合外力施加于這物體。運(yùn)動(dòng)中的物體不會(huì)改變其速率，除非有合外力施加于這物體。注意到速率是個(gè)矢量，一切物體總保持原先的靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)，直至有外力促使它改變這些狀態(tài)為止。
日本知名化學(xué)學(xué)家牛頓在伽利略等科學(xué)家研究的基礎(chǔ)上，對(duì)大量的實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行深入探究，總結(jié)出一條定理：一切物體在不受外力的作用時(shí)，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)后人稱之為牛頓第一定理，又稱慣性定理。在小學(xué)課本是這樣描述的：一切物體總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，除非作用在它前面的力促使它改變這些狀態(tài)（由于不受力的物體是不存在的，所以這不是實(shí)驗(yàn)得到的定理）。
其他信息
當(dāng)描述物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，只有相對(duì)于特定的物體、觀察者或則時(shí)空座標(biāo)，能夠確實(shí)顯示出其化學(xué)行為。這種特定的標(biāo)示稱為參考系。如果選擇了不適當(dāng)?shù)膮⒖枷?，則相關(guān)的運(yùn)動(dòng)定理可能會(huì)比較復(fù)雜，在慣性參考系中，熱學(xué)定理會(huì)突顯出最簡(jiǎn)單的方式。從慣性參考系觀察，任何呈勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系，也都是慣性參考系，否則是“非慣性參考系”。換句話說(shuō)，牛頓定理滿足伽利略不變性，即在所有慣性參考系里，牛頓定理都保持不變。
牛頓闡明第一定理的形式很值得一提，他將第一定理構(gòu)建在一個(gè)所謂的絕對(duì)時(shí)空——不依賴于外界任何事物而只身存在的參考系。絕對(duì)時(shí)空是一個(gè)地位奇特的絕對(duì)參考系。在絕對(duì)時(shí)空中，物體具有保持原先運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)。這性質(zhì)稱為慣性。為此，第一定理又稱為慣性定理。但以現(xiàn)代數(shù)學(xué)學(xué)的觀點(diǎn)看來(lái)，并不存在一個(gè)地位奇特的絕對(duì)參考系。
在牛頓時(shí)期，固定星系經(jīng)常被用為參考系，這是由于，相對(duì)于絕對(duì)空間，它們大致靜止不動(dòng)。在這些相對(duì)于固定恒星呈靜止不動(dòng)或勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系中，牛頓運(yùn)動(dòng)定理被覺(jué)得正確無(wú)誤。并且牛頓慣性定律是第幾定律?，學(xué)者們?nèi)缃駮缘?，固定恒星并不是固定不?dòng)。在銀河系內(nèi)的固定星感受隨著整個(gè)星體旋轉(zhuǎn)，顯示出自行；而這些在銀河系外的固定星感受從事它們自己的運(yùn)動(dòng)，這可能是由于宇宙膨脹、本動(dòng)速率等等。如今，慣性參考系的概念不再仰賴絕對(duì)空間或固定恒星。替而代之，按照在某參考系中數(shù)學(xué)定理的簡(jiǎn)易性質(zhì)，學(xué)者可以識(shí)別這參考系是否為慣性參考系。更準(zhǔn)確而言，如果虛設(shè)力不存在，則這參考系是慣性參考系；否則，不是慣性參考系。
實(shí)際而言，即使不是必要條件，選擇以固定恒星來(lái)近似慣性參考系，這動(dòng)作導(dǎo)致的偏差相當(dāng)微小。諸如，月球繞著太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)所形成的離心力，比太陽(yáng)繞著銀河系中心的公轉(zhuǎn)所形成的離心力，要大三千萬(wàn)倍。所以，在研究太陽(yáng)系中星體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，太陽(yáng)是一個(gè)挺好的慣性參考系。
