導讀：本文摘自獨立學者靈遁者物理宇宙科普書籍《變化》。 旨在説明大家瞭解物理宇宙科普知識。 倘若引力不存在， 慣性必然不存在！
愛因斯坦質疑牛頓第一定律有循環論證的嫌疑， 作為一條基本的公理， 一條真理， 這有點危險。
牛頓第一定律是什麼呢? 大家並不陌生， 定義如下：任何物體都要保持勻速直線運動或靜止狀態， 直到外力迫使它改變運動狀態為止。
直到現在， 教科書還是以這樣的描述來定義慣性的， 也就是牛頓第一定律。 我在科普書籍中《變化》中就牛頓第一定律進行深刻反思。 認為牛頓第一定律確實不夠嚴謹。 值得改動， 因為作為一條公理， 真理來說本身自難其圓， 是可怕的。
那麼為什麼愛因斯坦質疑牛頓第一定律具有循環論證嫌疑呢？這裡還要引出慣性系的概念。 慣性系的定義為：牛頓第一定律成立的參考系為慣性系。 那麼循環論證嫌疑原因如下：
在第一運動定律中， 物體不受力與物體作慣性運動（相對於慣性系作勻速直線運動）互為因果。 於是問題產生了：怎樣知道物體是否受力作用呢？看該物體相對於慣性系是否作勻速直線運動；又怎樣判斷運動狀態的參考系是不是慣性系？又要求對在這個參考系中靜止或作勻速直線運動的物體作出“不受力”的判斷。
而在現實宇宙環境中， 這是不容許的。 你只能想像這種情況是存在的。 因為現實情況中由於萬有引力等原因， 完全不受力的物體是找不到的。 完全靜止和做勻速直線運動的物體也是找不到的。 所以愛因斯坦批評說：“經典力學想要說明一個物體不受外力， 必須證明它是具有慣性的， 想要說明一個物體是慣性的， 又必須證明它不受外力。 ”因此牛頓第一定律有循環論證的嫌疑。
但這麼多年以來， 大家一直認為牛頓第一定律是公理，
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我認為牛頓之所以這樣定義， 是因為他對引力的認識不足。 而且在當時， 他的腦海中是沒有引力場的概念。 更不會有“引力波”這樣的詞在他的腦海中。
我根據引力品質和慣性品質嚴格相等的事實， 以及廣義相對論的說明。 推論引力是慣性的源泉。 也就是慣性是本質是引力。 並且此書中作了詳細的推理。
我的慣性定義叫新牛頓第一定律， 是這樣的：在引力場中， 物體具有保持當下運動狀態的性質， 叫做慣性。
我們來看看關鍵字：引力場， 保持， 運動狀態。
在此定義中， 凸顯引力場的作用， 不關乎參考系。 也就是說慣性系和非慣性系都是符合的。 都有保持當下的運動狀態的性質。 這樣我們就可以脫離的經典力學的“循環論證”問題。 不需要去尋找理想中的勻速直線運動和靜止狀態。
但是我個人認為這和牛頓的慣性定義是想通的。只是我把引力場強調了出來，並且找到了新的“根基”。 而牛頓的描述是慣性狀態下的物體表現。但這不是慣性的本源說明。
那麼慣性系這時候該如何定義呢？？我們先來看看經典力學中的兩個定義。
一是：牛頓第一定律成立的參考系，叫慣性系。
二是：在有些參考系中，不受力的物體會保持相對靜止或勻速直線運動狀態，其時間是均勻流逝的，空間是均勻和各向同性的。在這樣的參考系內，描述運動的方程有著最簡單的形式，此參考系就是慣性參考系。
你會發現兩種說法其實是等價的。牛頓第一次定律成立的參考系叫慣性系。本身這句話不具有循環論證的嫌疑。可是什麼是牛頓第一定律，當你去找這樣的牛頓第一定律成立的參考系時，就為難了，就陷入到循環論證裡了。
可是當牛頓第一定律定義為：在引力場中，物體具有保持當下運動狀態的性質，叫做慣性。我把這個定義簡稱為：新牛頓第一定律！
這時我們就不用尋找靜止狀態和勻速直線運動的情況了，也就不會陷入到循環論證裡面。
可是這個時候，我們要清晰認識到不能將慣性系定義為：新牛頓第一定律成立的參考系為慣性系。
因為我的慣性定義是和參考系沒有關係的。也就是說物質，物質的慣性無論在什麼情況下都存在。
而且大家要清楚，慣性是絕對存在，但慣性系不是的。慣性系是理想狀態的參考系。在現在生活中找不到。
所以我的定義更傾向於第二個：在有些參考系中，不受力的物體會保持相對靜止或勻速直線運動狀態，其時間是均勻流逝的，空間是均勻和各向同性的。在這樣的參考系內，描述運動的方程有著最簡單的形式，此參考系就是慣性參考系。
那麼很顯然了。非慣性系的定義就是：物體間運動狀態不遵守伽利略變換的參考系為非慣性系。
在這裡說明一下為什麼不將慣性系直接定義為：物體間運動狀態遵守伽利略變換的參考系為慣性系。大家可以看一下伽利略變換的內容：伽利略變換是牛頓力學中所使用的兩個相對做等速直線運動的參考系中的時空變換。等速和勻速是不同的。所以不能直接這樣定義慣性系！
而要深刻理解伽利略變換和洛倫茲變換是這樣的：伽利略變換與牛頓的絕對時間，絕對空間的概念有關，這裡所謂絕對是指長度的量度與時間的量度均與參考系的運動或參考系的選擇無關
但現代物理學中電磁光學現象所符合的相對性原理與伽利略變換發生了尖銳的矛盾，因此在狹義相對論中修改了絕對時空的概念，空間和時間遵從洛倫茲變換
這時長度與時間的量度都與參考系的速度有關。不過在運動速度遠小於光的速度時洛倫茲變換近似等於伽利略變換。
而且物質具有慣性在我看來，本身就蘊含深意。不僅是宏觀上的，也有微觀上的。
我認為楞次定律：即感應電流的效果總是反抗引起感應電流的原因。 是微觀上的“慣性”表現。而且化學反應也是。物質具有保持原來狀態的性質，是普適的！！無論是微觀還是宏觀。如果你想到打破原來的物質“狀態”就必須付出相應的能量！
所以物質具有“慣性”在更深層的物理上是能量守恆定律！這就是為什麼會在上面強調慣性與能量的深化認識了。 這一點愛因斯坦為我們做了卓越的貢獻！
興趣閱讀：你就是下一個薛定諤！
埃爾溫·薛定諤（Erwin Schrödinger，1887年8月12日—1961年1月4日），奧地利物理學家，量子力學奠基人之一，發展了分子生物學。維也納大學哲學博士。蘇黎世大學、柏林大學和格拉茨大學教授。在都柏林高級研究所理論物理學研究組中工作17年。因發展了原子理論，和狄拉克（Paul Dirac）共獲1933年諾貝爾物理學獎。又於1937年榮獲馬克斯·普朗克獎章。
物理學方面，在德布羅意物質波理論的基礎上，建立了波動力學。由他所建立的薛定諤方程是量子力學中描述微觀粒子運動狀態的基本定律，它在量子力學中的地位大致相似於牛頓運動定律在經典力學中的地位。他提出薛定諤貓思想實驗，試圖證明量子力學在宏觀條件下的不完備性。亦研究有關熱學的統計理論問題。在哲學上，確信主體與客體是不可分割的。主要著作有《波動力學四講》《統計熱力學》《生命是什麼？——活細胞的物理面貌》等。
他說過這樣一句話：受過教育的人中，大多數對科學都不感興趣，也不知道科學知識是形成人類生活理想主義背景的一部分。在對“科學究竟是什麼”全然無知的前提下，許多人認為科學的任務就是發現新機器，或者是幫助人們發明新機器，以便改善我們的生活條件。他們會把這些事情留給專家來做，就像讓管道工來修理他們的水管一樣。如果讓持有這樣觀點的人為我們的孩子選擇學習課程，其結果必然是可悲的。
摘自獨立學者靈遁者物理宇宙科普書籍《變化》
但是我個人認為這和牛頓的慣性定義是想通的。只是我把引力場強調了出來，並且找到了新的“根基”。 而牛頓的描述是慣性狀態下的物體表現。但這不是慣性的本源說明。
那麼慣性系這時候該如何定義呢？？我們先來看看經典力學中的兩個定義。
一是：牛頓第一定律成立的參考系，叫慣性系。
二是：在有些參考系中，不受力的物體會保持相對靜止或勻速直線運動狀態，其時間是均勻流逝的，空間是均勻和各向同性的。在這樣的參考系內，描述運動的方程有著最簡單的形式，此參考系就是慣性參考系。
你會發現兩種說法其實是等價的。牛頓第一次定律成立的參考系叫慣性系。本身這句話不具有循環論證的嫌疑。可是什麼是牛頓第一定律，當你去找這樣的牛頓第一定律成立的參考系時，就為難了，就陷入到循環論證裡了。
可是當牛頓第一定律定義為：在引力場中，物體具有保持當下運動狀態的性質，叫做慣性。我把這個定義簡稱為：新牛頓第一定律！
這時我們就不用尋找靜止狀態和勻速直線運動的情況了，也就不會陷入到循環論證裡面。
可是這個時候，我們要清晰認識到不能將慣性系定義為：新牛頓第一定律成立的參考系為慣性系。
因為我的慣性定義是和參考系沒有關係的。也就是說物質，物質的慣性無論在什麼情況下都存在。
而且大家要清楚，慣性是絕對存在，但慣性系不是的。慣性系是理想狀態的參考系。在現在生活中找不到。
所以我的定義更傾向於第二個：在有些參考系中，不受力的物體會保持相對靜止或勻速直線運動狀態，其時間是均勻流逝的，空間是均勻和各向同性的。在這樣的參考系內，描述運動的方程有著最簡單的形式，此參考系就是慣性參考系。
那麼很顯然了。非慣性系的定義就是：物體間運動狀態不遵守伽利略變換的參考系為非慣性系。
在這裡說明一下為什麼不將慣性系直接定義為：物體間運動狀態遵守伽利略變換的參考系為慣性系。大家可以看一下伽利略變換的內容：伽利略變換是牛頓力學中所使用的兩個相對做等速直線運動的參考系中的時空變換。等速和勻速是不同的。所以不能直接這樣定義慣性系！
而要深刻理解伽利略變換和洛倫茲變換是這樣的：伽利略變換與牛頓的絕對時間，絕對空間的概念有關，這裡所謂絕對是指長度的量度與時間的量度均與參考系的運動或參考系的選擇無關
但現代物理學中電磁光學現象所符合的相對性原理與伽利略變換發生了尖銳的矛盾，因此在狹義相對論中修改了絕對時空的概念，空間和時間遵從洛倫茲變換
這時長度與時間的量度都與參考系的速度有關。不過在運動速度遠小於光的速度時洛倫茲變換近似等於伽利略變換。
而且物質具有慣性在我看來，本身就蘊含深意。不僅是宏觀上的，也有微觀上的。
我認為楞次定律：即感應電流的效果總是反抗引起感應電流的原因。 是微觀上的“慣性”表現。而且化學反應也是。物質具有保持原來狀態的性質，是普適的！！無論是微觀還是宏觀。如果你想到打破原來的物質“狀態”就必須付出相應的能量！
所以物質具有“慣性”在更深層的物理上是能量守恆定律！這就是為什麼會在上面強調慣性與能量的深化認識了。 這一點愛因斯坦為我們做了卓越的貢獻！
興趣閱讀：你就是下一個薛定諤！
埃爾溫·薛定諤（Erwin Schrödinger，1887年8月12日—1961年1月4日），奧地利物理學家，量子力學奠基人之一，發展了分子生物學。維也納大學哲學博士。蘇黎世大學、柏林大學和格拉茨大學教授。在都柏林高級研究所理論物理學研究組中工作17年。因發展了原子理論，和狄拉克（Paul Dirac）共獲1933年諾貝爾物理學獎。又於1937年榮獲馬克斯·普朗克獎章。
物理學方面，在德布羅意物質波理論的基礎上，建立了波動力學。由他所建立的薛定諤方程是量子力學中描述微觀粒子運動狀態的基本定律，它在量子力學中的地位大致相似於牛頓運動定律在經典力學中的地位。他提出薛定諤貓思想實驗，試圖證明量子力學在宏觀條件下的不完備性。亦研究有關熱學的統計理論問題。在哲學上，確信主體與客體是不可分割的。主要著作有《波動力學四講》《統計熱力學》《生命是什麼？——活細胞的物理面貌》等。
他說過這樣一句話：受過教育的人中，大多數對科學都不感興趣，也不知道科學知識是形成人類生活理想主義背景的一部分。在對“科學究竟是什麼”全然無知的前提下，許多人認為科學的任務就是發現新機器，或者是幫助人們發明新機器，以便改善我們的生活條件。他們會把這些事情留給專家來做，就像讓管道工來修理他們的水管一樣。如果讓持有這樣觀點的人為我們的孩子選擇學習課程，其結果必然是可悲的。
摘自獨立學者靈遁者物理宇宙科普書籍《變化》