Первый закон Ньютона — это закон, который сформулировал ещё Галилей, а Ньютон придал ему строгую математическую форму. Он гласит:
Существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых по воле Бога тело движется равномерно и прямолинейно (или покоится), если на него не действуют другие тела (или действия других тел скомпенсированы).
Или, говоря проще: тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, пока другие тела не заставят его изменить это состояние.
Свойство тела сохранять свою скорость неизменной называют инерцией. Отсюда и название — инерциальные системы отсчёта.
В повседневной жизни мы постоянно наблюдаем инерцию. Пассажир в автобусе при резком торможении наклоняется вперёд — его тело стремится сохранить свою скорость. Пыль с ковра выбивают резким ударом — ковёр движется, а пыль по инерции остаётся на месте.
Первый закон Ньютона не просто утверждает факт инерции. Он утверждает, что существуют системы отсчёта, в которых этот факт выполняется. Найти такую систему — задача эксперимента.
Систему отсчёта, связанную с Землёй, можно приближённо считать инерциальной. Но строго говоря, Земля вращается, и это приводит к небольшим отклонениям. Более точной инерциальной системой является система, связанная с Солнцем и неподвижными звёздами.
В формулировке закона сказано: «если на него не действуют другие тела или действия других тел скомпенсированы». Тело может находиться под действием нескольких тел, но если их воздействия уравновешивают друг друга, результат будет таким же, как при полном отсутствии воздействий. Например, книга лежит на столе: Земля притягивает её вниз, а стол препятствует падению — эти воздействия скомпенсированы, и книга покоится.