「牛頓第一定律」相關的物理學史
湖北省恩施高中陳恩譜
在《牛頓第一定律》一節梳理物理學史時，很多老師由於對物理學史的生疏，導致讀不懂教材，進而給學生講解這段歷史時，也是糊里糊塗的，筆者就此問題作一簡單澄清，希望對各位有用。
一、亞里斯多德
他提出了物體基於「本性」的「自然運動」和在外在作用（推、拉、提、舉）下違逆物體本性的「受迫運動」概念。依其本性不同，他將物體分為三類：一類是地面上的物體，其本性是「好逸惡勞」，其自然運動是靜止；一類是空中的物體，其本性是「回到家鄉」——重的物體家在大地，輕的物體家在天上，其自然運動是重落輕公升；一類是天體，其本性是神聖的，其自然運動就是最完美的最和諧的勻速圓周運動。
物體要違逆本性做受迫運動，必須要外在作用來維持。——這就是高中課本中所說的：地面上的物體的運動需要「力」來維持，否則它就會停下來。
但其實，亞里斯多德並沒有提出科學的「力」的概念，他使用的是推、拉、提、舉等具體的人格化的詞。
二、伽利略
伽利略敏銳的把握住了亞里斯多德關於地面物體運動的錯誤之處是在於亞里斯多德沒有注意摩擦的影響。伽利略通過理想斜面實驗指出，地面上的物體之所以會停下來，是因為物體受到了摩擦；如果沒有摩擦等作用，地面上的物體會一直運動下去。伽利略為了解釋物體一直運動下去的原因，提出了「慣性」的概念；伽利略指出，基於慣性，地面上的物體的「自然運動」是勻速運動。
特別提醒，伽利略也沒有提出「力」的概念，他用的是摩擦。但是，他第一次提出了「慣性」的概念。不過要說明的是，伽利略所謂的地面，實際上是個球面，伽利略提出的「慣性」也可維持地面上的物體繞地球做勻速圓周運動，這和笛卡爾、牛頓的「慣性」概念是有區別的。
另一方面，伽利略通過落體運動的研究，指出了亞里斯多德的另乙個錯誤——空中的物體並不是重落輕公升，而是下落一樣快，伽利略藉此實驗提出了速度和加速度概念，指出所有落體運動的加速度相同；之所以重落輕公升，是因為空氣的作用。
三、笛卡爾
伽利略是義大利人，笛卡爾是法國人，伽利略是實驗物理學家，笛卡爾是集大成的哲學家。笛卡爾了解同時代的伽利略的工作，他用他哲學家的敏銳眼光看到了伽利略工作的偉大意義，並對伽利略的結論進行了哲學式的推廣：自然界一切物體都具有相同的本性——慣性，自然界一切物體基於慣性的自然運動都是勻速直線運動！
笛卡爾把這一原則稱之為他的自然哲學的第一定律，他認為第一定律是新物理學的基礎。
在「慣性」概念上，笛卡爾對伽利略的乙個重大突破，就是拋棄了「圓慣性」概念，認為慣性運動只能是勻速直線運動（包括速度保持為0的靜止狀態）。
可以說，是伽利略開啟了新物理學的大門，是笛卡爾開創了新物理學的理論基礎。在此也要指出，笛卡爾也沒有建立科學的力的概念。笛卡爾為物理學建立了乙個描述運動多少的守恆量——動量mv。
四、牛頓
牛頓站在巨人們的肩膀上，用他歐氏幾何的理論建構精神，建立起了他的運動定律體系；他建立的牛頓第一定律，鞏固了笛卡爾關於自然界一切物體本性和自然運動的認知，並進一步創造了科學的「力」的概念——使物體違逆自然本性做變速運動（受迫運動）的原因，叫做力，即力是產生加速度的原因。
牛頓的最大貢獻，就是建立了力的概念，並以第二定律的形式，定量的給出了力的大小的定義——力的大小等於物體動量對時間的變化率，從而為新物理學奠定了堅實而便捷的理論分析基礎。
當然，牛頓第一定律建立力的概念，牛頓第二定律定量的定義了力的大小，但是這兩個定律卻沒有揭示力的**與本性，牛頓進一步建立了力的本性中的最通用原則——力的作用是相互的，即牛頓第三定律。牛頓據此研究了天體的運動，在克卜勒行星運動定律的基礎上，利用第一定律指出行星做曲線運動是因為受到了力（伽利略認為天體的「勻速圓周運動」是自然運動——或說慣性運動），利用第
二、第三定律，牛頓得出了物理學史上第乙個基本相互作用的表示式——萬有引力的決定式，指出了質量作為力的乙個**的事實。
克卜勒的貢獻是打破了天體做勻速圓周運動的神話，牛頓的貢獻是將天上地下的物體統一了起來，它們本性一樣，自然運動一樣，受迫運動的規律也是一樣的，宇宙萬物都在牛頓運動定律的統治下運動。
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