一個物體，假若不受其他物體作用（或所受合力為零)，則它將保持靜止或作勻速直線運動。這就是牛頓第一定理，該定理的最初敘述是伽利略提出的，后經笛卡爾改進，牛頓將其進一步健全。關于牛頓第一定理，有下述幾點須要說明：⑴慣性定理是不能直接用實驗嚴格地驗證的，它是理想化具象思維的產物。在上述定理的敘述中，用了“力”這個詞兒。這是牛頓熱學最基本的概念之一，也是日常生活和數學學史中用得很濫的詞兒。有鑒于此，我們不妨改用下述較為現代化的說法來敘述慣性定理：自由粒子永遠保持靜止或勻速直線運動的狀態。所謂“自由粒子”，是不受任何互相作用的粒子(質點)。它應當是完全孤立的，或則是世界上惟一的粒子。其實，實際上我們不可能真正觀察到這樣的粒子。但當其他粒子都離它十分遠，因而對它的影響可以忽視時，或則其他粒子對它的作用彼此互相抵消時(即所謂受合力為零），我們可以把這個粒子看成是自由的。這通常是辦不到的，雖然這能辦得到，這個孤立的自由粒子，因為找不到參考物來定義參考系，因而未能考慮它的運劫惰況。由此可見，慣性定理是不能直接用實驗嚴格驗證的，它是理想化具象思維的產物。⑵牛頓第一定理提出了“力”和“慣性”這兩個重要概念。牛頓動力學中的核心概念是力。
經驗告訴我們，物體的運動是因為物體之間的互相作用導致的。火車的行進是因為機車的牽引作用，槍彈的射箭是靠著雷管爆燃的作用。物體之間的互相作用，用“力”這個概念來抒發。實際上，人對力最初的認識是始于人的胸肌對重物的作用。力的概念似乎出現得很早，然而關于力和運動的關系的正確認識卻得到得相當晚。在亞里士多德的《物理學》中有一條原理:“凡運動著的事物必然都有促進者在推進著它運動。”這個論斷在幾乎歷時兩千年的時間里被覺得是無可懷疑的精典。從動力學角度來認識力，把力與物體的運動狀態正確地聯系上去，主要是伽利略和牛頓的戰功。伽利略通過對斜面上物體的運動的研究，得出了不受加速或減速誘因作用的物體將作勻速直線運動的推論，牛頓則將這些加速(或減速)誘因明晰地稱為力，因而確立了力不是維持物體運動的誘因。牛頓第一定理揭示了這一思想，提出力是促使物體改變靜止或勻速直線運動狀態的一種作用，這樣就給出了力的定性定義。力的這一定義大大擴寬了力的范圍，使力的范疇從原先僅限于彈性力、肌肉力、壓力開拓到包括引力、磁力等。每位物體在不受外力時都有“保持其靜止或作勻速直線運動的狀態”的屬性，這就是慣性。慣性是“每個物體按其一定的量(之后我們將其定義為質量)而存在于其中的一種抵抗能力”，使“物體保持其原先的運動狀態”。
故牛頓第一定理一般又稱為慣性定理。(3)牛頓第一定理是大量觀察與實驗事實的具象和概括。牛頓第一定理不能直接用實驗來證明，由于世界上沒有不受其他物體作用的“孤立”物體，而“所受合力為零”這一點本身并不自明。但值得幸好的是，迄今為止力的定理表明物體間的斥力都隨物體寬度離的降低而迅速遞減，因此遠離其他所有物體的物體可近似看成孤立物體。而遠離其他所有物體的物體的運動狀態的確非常接近于勻速直線運動狀態（如遠離恒星的慧星的運動）。這一事實使我們相信牛頓第一定理是正確的，是客觀事實的合理概括。但由此也可以見到牛頓第一定律是怎么來的，牛頓第一定理必須與力的定理聯系上去才有意義。(4)牛頓第一定理定義了一類重要的參考系一慣性系。上文提及，慣性定理是不能直接用實驗嚴格驗證的。構想有一位很嚴格的科學家，他相信慣性定理是可以用實驗來證明或推翻的。他在水平的桌面上推進一個小球，并設法盡量去除磨擦(現代可以用氣桌相爭當地來實現這一點），他觀察到，小球確實相當精確地作勻速直線運動。正當他要宣布驗證慣性定理成功時，突然發覺一切忽然顯得反常了。原先沿直線運動的小球偏到了一邊，向房屋的墻上滾去。他自己也倍感有一種奇怪的力把他推向墻去。到底發生了哪些事？原先有人和他開玩笑。
那位科學家的實驗室沒有窗臺，與外界完全隔絕。開玩笑的人安裝了一種機械，可以使整個房屋旋轉上去。旋轉一開始，就出現上述各類反常現象，于是慣性定理被推翻了。人們談論運動時，是離不開參考系的。上述故事表明，慣性定理在有的參考系(例如那間旋轉著的房屋)中是不創立的。因而我們定義：慣性定理創立的參考系為慣性參考系，簡稱慣性系。從運動學中我們曉得，一旦找到了—個慣性系K，則在相對于K系作勻速直線運動的所有參考系中慣性定理都滿足，因此都是慣性系。由此可知，慣性系是一類重要的參考系，在慣性系中,牛頓第一定理嚴格正確。牛頓第一定理的意義是：一定存在這樣的參考系，在該參考系中，所有不受力的物體都保持自己的速率不變。這類參考系稱為慣性參考系，或稱慣性系。即：慣性定理斷定，慣性系一定存在。(5)慣性不是某些物體的性質，而是參考系的性質牛頓第一定律是怎么來的，或則說是時空的性質。在一個參考系中，只要某個物體符合慣性定理，則其他物體都服從慣性定理。由此可見，慣性不是某些物體的性質，而是參考系的性質，或則說，是時空的性質。“慣性”的起源是一個很深刻的化學問題。綜上所述，牛頓第一定理具有豐富的內容，它既提出了力和慣性的概念，又定義了慣性系；并且，它的創立并不依賴于力和慣性的定量量度。它比牛頓第二定理具有更大的兼容性。本文轉自公眾號萬象經驗
