一个物体，假若不受其他物体作用（或所受合力为零)，则它将保持静止或作匀速直线运动。这就是牛顿第一定理，该定理的最初叙述是伽利略提出的，后经笛卡尔改进，牛顿将其进一步健全。关于牛顿第一定理，有下述几点须要说明：⑴惯性定理是不能直接用实验严格地验证的，它是理想化具象思维的产物。在上述定理的叙述中，用了“力”这个词儿。这是牛顿热学最基本的概念之一，也是日常生活和数学学史中用得很滥的词儿。有鉴于此，我们不妨改用下述较为现代化的说法来叙述惯性定理：自由粒子永远保持静止或匀速直线运动的状态。所谓“自由粒子”，是不受任何互相作用的粒子(质点)。它应当是完全孤立的，或则是世界上惟一的粒子。其实，实际上我们不可能真正观察到这样的粒子。但当其他粒子都离它十分远，因而对它的影响可以忽视时，或则其他粒子对它的作用彼此互相抵消时(即所谓受合力为零），我们可以把这个粒子看成是自由的。这通常是办不到的，虽然这能办得到，这个孤立的自由粒子，因为找不到参考物来定义参考系，因而未能考虑它的运劫惰况。由此可见，惯性定理是不能直接用实验严格验证的，它是理想化具象思维的产物。⑵牛顿第一定理提出了“力”和“惯性”这两个重要概念。牛顿动力学中的核心概念是力。
经验告诉我们，物体的运动是因为物体之间的互相作用导致的。火车的行进是因为机车的牵引作用，枪弹的射箭是靠着雷管爆燃的作用。物体之间的互相作用，用“力”这个概念来抒发。实际上，人对力最初的认识是始于人的胸肌对重物的作用。力的概念似乎出现得很早，然而关于力和运动的关系的正确认识却得到得相当晚。在亚里士多德的《物理学》中有一条原理:“凡运动着的事物必然都有促进者在推进着它运动。”这个论断在几乎历时两千年的时间里被觉得是无可怀疑的精典。从动力学角度来认识力，把力与物体的运动状态正确地联系上去，主要是伽利略和牛顿的战功。伽利略通过对斜面上物体的运动的研究，得出了不受加速或减速诱因作用的物体将作匀速直线运动的推论，牛顿则将这些加速(或减速)诱因明晰地称为力，因而确立了力不是维持物体运动的诱因。牛顿第一定理揭示了这一思想，提出力是促使物体改变静止或匀速直线运动状态的一种作用，这样就给出了力的定性定义。力的这一定义大大扩宽了力的范围，使力的范畴从原先仅限于弹性力、肌肉力、压力开拓到包括引力、磁力等。每位物体在不受外力时都有“保持其静止或作匀速直线运动的状态”的属性，这就是惯性。惯性是“每个物体按其一定的量(之后我们将其定义为质量)而存在于其中的一种抵抗能力”，使“物体保持其原先的运动状态”。
故牛顿第一定理一般又称为惯性定理。(3)牛顿第一定理是大量观察与实验事实的具象和概括。牛顿第一定理不能直接用实验来证明，由于世界上没有不受其他物体作用的“孤立”物体，而“所受合力为零”这一点本身并不自明。但值得幸好的是，迄今为止力的定理表明物体间的斥力都随物体宽度离的降低而迅速递减，因此远离其他所有物体的物体可近似看成孤立物体。而远离其他所有物体的物体的运动状态的确非常接近于匀速直线运动状态（如远离恒星的慧星的运动）。这一事实使我们相信牛顿第一定理是正确的，是客观事实的合理概括。但由此也可以见到牛顿第一定律是怎么来的，牛顿第一定理必须与力的定理联系上去才有意义。(4)牛顿第一定理定义了一类重要的参考系一惯性系。上文提及，惯性定理是不能直接用实验严格验证的。构想有一位很严格的科学家，他相信惯性定理是可以用实验来证明或推翻的。他在水平的桌面上推进一个小球，并设法尽量去除磨擦(现代可以用气桌相争当地来实现这一点），他观察到，小球确实相当精确地作匀速直线运动。正当他要宣布验证惯性定理成功时，突然发觉一切忽然显得反常了。原先沿直线运动的小球偏到了一边，向房屋的墙上滚去。他自己也倍感有一种奇怪的力把他推向墙去。到底发生了哪些事？原先有人和他开玩笑。
那位科学家的实验室没有窗台，与外界完全隔绝。开玩笑的人安装了一种机械，可以使整个房屋旋转上去。旋转一开始，就出现上述各类反常现象，于是惯性定理被推翻了。人们谈论运动时，是离不开参考系的。上述故事表明，惯性定理在有的参考系(例如那间旋转着的房屋)中是不创立的。因而我们定义：惯性定理创立的参考系为惯性参考系，简称惯性系。从运动学中我们晓得，一旦找到了—个惯性系K，则在相对于K系作勻速直线运动的所有参考系中惯性定理都满足，因此都是惯性系。由此可知，惯性系是一类重要的参考系，在惯性系中,牛顿第一定理严格正确。牛顿第一定理的意义是：一定存在这样的参考系，在该参考系中，所有不受力的物体都保持自己的速率不变。这类参考系称为惯性参考系，或称惯性系。即：惯性定理断定，惯性系一定存在。(5)惯性不是某些物体的性质，而是参考系的性质牛顿第一定律是怎么来的，或则说是时空的性质。在一个参考系中，只要某个物体符合惯性定理，则其他物体都服从惯性定理。由此可见，惯性不是某些物体的性质，而是参考系的性质，或则说，是时空的性质。“惯性”的起源是一个很深刻的化学问题。综上所述，牛顿第一定理具有丰富的内容，它既提出了力和惯性的概念，又定义了惯性系；并且，它的创立并不依赖于力和惯性的定量量度。它比牛顿第二定理具有更大的兼容性。本文转自公众号万象经验
