惯性系符合的是不是牛顿运动定律

牛顿第一定律不是对所有的参考系都适用。不过我们总能找到那样的参考系，使牛顿第一定律适用。这样的参考系被称为惯性参考系，简称惯性系。牛顿运动定律不适用的参照系称为非惯性参照系。相对于惯性系（静止或匀速运动的参考系）加速运动的参考系称为非惯性系参考系。

这样的划分，造成牛顿运动定律适用的范围是惯性系，有一部分物体或说参考系是不符合牛顿运动定律的。这样的划分对吗？

通常我们把牛顿运动定律成立的参照系叫做惯性系，那么惯性系符合的是不是牛顿运动定律？惯性系符合的是不是牛顿第一运动定律？惯性系符合的是不是牛顿第二运动定律？惯性系符合的是不是牛顿运动第三定律？

牛顿第一运动定律，一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止。又叫惯性定律。

对于惯性定律我们是这样认识的，任何物体都和周围的物体有相互作用，不受外力作用的物体是不存在的，所以牛顿第一运动定律所描述的物体不受外力的状态是一种理想化的状态。既然不受外力作用的物体是不存在的，那么在惯性系中，有不受外力的物体吗？

根据任何物体都和周围的物体有相互作用，不受外力作用的物体是不存在的，那么在惯性系中，不受外力作用的物体是不存在的。但是在惯性系中却是，有不受外力的物体。此时物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止。

这样一个得出结论是不受外力作用的物体是不存在的，与参考系无关，与惯性系无关；另一个得出的结论是在惯性系中有不受外力的物体。这是两个矛盾的结论。这是为什么呢？

如果牛顿第一定律对，那么惯性系就可能不对；如果惯性系对，那么牛顿第一定律可能不对。我们现在说的惯性系其实就是对于牛顿定律说的，如果没有牛顿第一定律哪来的惯性系？牛顿第一定律正确的揭示了运动和力的关系，只有牛顿第一定律正确，才能得出力是使物体产生加速度的原因，才能得出物体受力时候的运动状况，即牛顿第二运动定律，只有得出牛顿第二运动定律，才能分析力，才能发现万有引力。

假设惯性定律正确，那么惯性系得出的结论就是错的。

从惯性系这方面分析。惯性系中，物体不受外力的时候是什么情况？物体静止或匀速直线运动。物体静止或匀速直线运动是相对于谁说的？参考系，惯性参考系。物体不受外力是对于谁说的？参考系，惯性参考系。就是说惯性系中，不受外力的物体，总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止，这里的不受外力是相对于参考系说的。

惯性定律中，‘不受外力的时候，一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态' 中物体总保持的匀速直线运动状态或静止状态是相对于谁说的？

如果惯性系中成立的不是惯性定律，那么惯性系中说的不受外力时，一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态说的是什么？就是说惯性系中成立的是一个与惯性定律描述一模一样的定律，即在惯性系中，一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止。在这里，不受外力是相对于参考系说的，物体的匀速直线运动或静止都是相对于参考系说的。物体保持匀速直线运动或静止不变的性质也是相对于参考系说的。惯性系中成立的这个定律与惯性定律什么关系？

首先，惯性定律是相对于绝对静止系说的，所有的物体不受力的时候，物体都处于静止或匀速直线运动状态。不受力的物体是不存在，所有的物体都受力，物体受力后，力使物体产生加速度，力的作用效果符合牛顿第二定律。所有的物体都是受力的情况

惯性定律是对于谁说的？惯性系中成立的不是惯性定律，非惯性系也不是，就是说惯性定律不是对于现在的任何物体说的。现在的物体都是受力的，没有不受力的，就是说惯性定律不是对于受力物体说的。那么惯性定律是对于不受力的物体或说参考系说的。物体不受力的时候，物体静止或匀速直线运动。惯性定律是对于绝对匀速直线运动说的吗？不是。在绝对匀速直线运动系看来，静止的物体变成匀速直线运动。静止的物体保持静止，不会运动起来。那么惯性定律是对于绝对静止说的。就是说惯性定律中说的物体不受外力的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态，是相对于绝对静止系说的，匀速直线运动状态或静止状态是绝对匀速直线运动状态，静止状态是绝对静止状态。

而惯性系中的静止是相对于惯性系的静止，惯性系中的匀速直线运动是相对于惯性系的匀速直线运动。惯性系描述的在参考系中，不受外力的物体，总保持静止或匀速直线运动。不受外力是相对于参考系说的，静止或匀速直线运动的相对于参考系说的。由于不受力的物体不存在，所有的物体都受力，所以惯性系不是静止的，惯性系本身具有加速度。

我们说一个物体是惯性系的时候，通常不涉及到物体或说惯性系的运动状态，例如，地面，描述行星公转时候选择太阳作为惯性系。其实，所有的惯性系都是受力的，变速运动。当我们选择一个物体做为参考系的时候，在参考系看来，相对于参考系不受外力的物体，都会与参考系保持静止或匀速直线运动，与参考系运作状态无关。因此任一个参考系都是惯性系。例如描述太阳系内行星的运动，由于太阳系内行星和太阳都是围绕银河系运动的，受到银河系的吸引，由于引力产生的加速度相同，所以，在太阳看来，行星都不受银河系的吸引，行星受太阳的吸引。在太阳看来，行星不受力静止的时候就是与太阳静止，即与太阳相同的加速度运动。地球描述月球运动的时候，地球就是一个很好的惯性系。月球不受外力静止的时候是与地球的静止。惯性系中描述的静止或匀速直线运动是相对的静止与匀速直线运动。不受力是相对的不受力。

惯性定律说的是绝对的静止和匀速直线运动，不受力是绝对的不受力。

惯性定律说的是一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止。因此一切物体都符合惯性定律。第二定律说的是物体受力后的情况，也是对于所有的物体说的。那么，事实上物体是受力的物体与不受力的物体并存吗？不是的。所有的物体都是受力的，不受力的物体不存在。正是由于不受力的物体不存在，所以绝对静止系不存在，所以物体的运动不能通过绝对静止系来描述。所以只能通过另一运动的物体来描述物体的运动。这样就产生了相对运动。所谓相对运动指的是物体与参考系的运动，是两个物体的运动差。这样在所有的物体都是受力的情况下就会产生相对不受力的情况，产生相对于参考系相对静止的情况，相对匀速直线运动的情况。这样与运动三定律相同内容的定律就在参考系中产生。

第三定律说的是力的性质，力是物体间的相互作用。相对不受力的物体，再受力的时候符合力是物体间的相互作用，有受力物体就有施力物体。

惯性

惯性是物体的固有性质，不论物体处于什么状态都具有惯性。物体可以分为受力与不受力两种状态。物体不受力的时候惯性的表现就是物体绝对静止或匀速直线运动状态。物体受力的时候产生加速度，但我们可以通过参考系描述物体的运动，这样受力的物体就可以变成相对不受力，保持相对静止或相对匀速直线运动。把受力的物体描述成相对不受力的物体的是惯性系，因此惯性系中物体不受外力的时候保持静止或匀速直线运动的性质，也算惯性的一种表现。

惯性系中说的不是惯性定律，但我们得到这样的结论：在参考系看来，物体不受外力的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。这与参考系的运动状态无关。

这样相对性原理中我们不能用实验验证物体是静止的还是匀速直线运动的，是因为，无论物体是静止的还是运动的，都会有与物体处于相对不受力的物体，这些不受力的物体会与物体相互静止或处于匀速直线运动状态。这些是相对不受力的物体，还有相对受力的物体，都符合一个与牛顿第二定律内容一样的定律，同时物体受力的时候都会有施力物体。所以我们不能用理性实验验证物体的运动。当然，也包括电磁实验。

空间是通过物体描述的，物体描述的空间是以物体作为空间的定点来描述的，因此不同的物体对空间的描述可能不同。我们把这样描述的空间称之为相对空间。相对空间可以相对运动。

时间是所有运动物体的一个公量，因此时间与物体运动的怎么描述无关，与物体运动状态描述的不同无关，因此时间在物体运动状态的不同描述中不变。在物体运动状态的不同描述中即在不同的参考系中。因此时间在不同的参考系中时间不变。详细的可参考《引力与惯性力等效的原因》

参考文献：1《广义相对性原理独特视角》2《惯性独特视角》吴兴广3《引力与惯性力等效的原因》4《重提古老的话题光速》

2013年9月9日23:35:29吴兴广