四、伽利略坐标系

众所周知，伽利略-牛顿力学的基本定律，也就是惯性定律，可以这么描述：当一个物体在距离其他物体足够远时，这个物体一直保持静止状态或者保持匀速直线运动状态不变。这里不仅包括了物体的运动，而且还指出了适用于力学原理的，可以在力学描述中加以应用的参照物或坐标系。目前已知的恒星的运动规律与惯性定律具有很高的相似度。现在，如果我们建立一个与地球紧密相连的坐标系，与之相对应的，每一个恒星在一个天文日内的轨迹都形成了一个有巨大半径支撑的圆形。而这个结论实际上违反了惯性定律。所以，如果要遵循惯性定律，我们就必须强调，只有当恒星运动轨迹在相对坐标系内不成圆形时，这种运动才能适用于该定律。如果一个坐标系的运动状态使得惯性定律对于这个坐标系是成立的，这个坐标系就被称为“伽利略坐标系”。而伽利略-牛顿力学的各种定律只有对于伽利略坐标系来讲才是有效的。

惯性定律

惯性定律，即牛顿第一运动定律，简称牛顿第一定律。牛顿在《自然哲学的数学原理》中的原始表述是：任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。

用数学公式表示为

式中，为合力；v为速度；t为时间。^[17]