在兩千多年以前的古希臘，人們就開始關注并研究運動和力的關系問題，希臘哲學的集大成者亞裡士多德在當時有着極高的社會威望。

亞裡士多德

亞裡士多德通過對馬拉馬車等等大量運動現象的觀察發現了這樣的現象：要想讓馬車持續前進就必須讓馬持續拉馬車，如果馬對馬車的拉力撤去了，馬車就會停下來！他認為物體受到力的作用才會運動，如果不受力，物體就應該是靜止的。

馬拉馬車

由此他得出了一個重要的結論：力是維持物體運動的原因，有力的時候物體才會運動。由于當時人們的認知水平有限而且又受限于亞裡士多德的權威性，導緻他的這條結論統治了當時人們的思想近兩千年，在此後的很長一段時間裡，人們始終堅定不移的相信亞裡士多德的觀點和結論。

到了17世紀，亞裡士多德的這一觀點才逐漸受到科學家的批判，而意大利更是出現了一位強調用“數學與實驗相結合”的研究方法來理解自然規律的偉大科學家，他就是“近代科學之父”——伽利略，他開創了以實驗事實為依據，結合嚴密的數學邏輯進行推理的科學研究體系，推動了近代實驗科學的發展！

伽利略

既然伽利略非常重視實驗與推理相結合的科學研究方法，當然就對亞裡士多德這種通過觀察總結而來的“力是維持物體運動的原因”的結論持有懷疑态度。

• 猜想與假設

他觀察到一個非常重要的現象：當一個物體在上坡時它的速度會越來越慢，當它在下坡時速度就會越來越快。看到這個現象你會想到什麼呢？

伽利略做了一個大膽的猜測：如果一個物體具有一定的速度，隻要它沒有加速或者沒有減速，那麼它的速度就将保持不變，一直持續運動下去！

• 設計實驗

這也僅僅隻是一個猜測，根據這一現象，他設計了著名的“斜面實驗”來驗證他的想法。

他設計的實驗大概是這個樣子的：

斜面實驗

• 實驗器材準備：

1、準備一個光滑的黃銅球。

2、找一個長木闆，在中間刻出了一個凹槽（可容納銅球在其中滾動），這個凹槽盡量打磨的光滑或者用光滑的羊皮紙襯着。

實驗器材準備

• 開始實驗：

1、将長木闆的兩端墊起，首先使兩端斜面傾斜的角度相同，将銅球放在左邊斜面的某一高度處釋放，并記錄釋放銅球的高度。

觀察到的現象：銅球沿着左邊斜面滑下之後，沖上了右邊的斜面，并且達到了跟左邊釋放銅球相同的高度後返回！

2、保持左邊坡度不變，将長木闆的右端斜面坡度放緩，繼續将銅球置于跟第一次相同的位置釋放。

觀察到的現象：銅球沿着左邊斜面滑下之後，繼續沖上了右邊的斜面，并達到了與釋放位置等高的位置後返回，但是發現這次銅球在右邊斜面上滑過的路程要比第一次實驗長。

3、繼續保持左邊的坡度不變，右邊的坡度再次放緩，将銅球繼續置于左邊斜面相同的位置釋放。

實驗現象：銅球釋放之後依然是在右邊斜面上達到了與左邊釋放點等高的點之後返回！同時發現，此次小球在右邊斜面上滑過的路程更長了。

斜面實驗現象圖解

注意：此實驗三次小球必須由同一位置釋放，因為釋放的位置不同，小球沖上右邊斜面的時候速度就不同，為了保證銅球以相同的初速度沖上右邊的斜面，就必須控制三次銅球在左邊斜面同一位置釋放，這種實驗方法叫做“控制變量法”。

• 實驗分析：

銅球從左邊斜面滑下之後沖上右邊的斜面我們很好理解，就跟坐過山車似的，從一個坡上下來必定會沖上另一個斜坡。

由于我們的斜面和銅球都非常的光滑，我們會發現銅球每次都會盡量達到與釋放高度相同的高度，可是我們讓斜面卻越來越緩，這就會導緻，小球必須有過更長的路程才能達到釋放的高度。

這時候我們就需要用到進行科學研究最常用的實驗方法——“推理法”，我們可以合理的外推一下，當我們将右邊的斜面放平的時候，小球如果還想達到與釋放位置相同的高度會怎樣運動？

這裡我們根據實驗現象進行合理的推理後的結果是：小球将一隻勻速運動下去！

• 得出結論

伽利略認為，如果将右邊的斜面放平，銅球就應該一直以一定的速度持續運動下去，永遠不會停下來，而實驗中銅球會慢慢的停下來原因是收到了摩擦阻力和空氣阻力，如果銅球不受阻力的話，就能一直持續運動下去了！

伽利略通過斜面實驗和嚴格的邏輯推理敏銳地捕捉到這一重要的信息，由此他得出了一個重要的結論：力不是維持物體運動的原因，如果物體不受力的作用，靜止的物體會一直保持靜止，而運動的物體則會一直以這個速度運動下去，也就是做勻速運動。這個結論就是“慣性定律”或者“牛頓第一定律”的雛形！

笛卡爾

伽利略的實驗及結論對笛卡爾研究宇宙的自然規律産生了巨大的影響，笛卡爾通過在伽利略的基礎之上讓其結論又前進了一步，他認為：力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀态的原因，如果一個物體不受力，它将保持靜止或者勻速直線運動！

我們發現，笛卡爾不僅想到了力不維持物體的運動的原因，而且說明了力是改變物體運動狀态的原因，運動的物體如果不受到力的作用，不僅會勻速運動，而且方向也不會變，它會做勻速直線運動！

看到這裡，相信你也已經發現了，牛頓第一定律已經呼之欲出了。

艾薩克·牛頓

牛頓在總結前人經驗的基礎之上，提出了著名的“牛頓第一定律”：一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止狀态或者勻速直線運動運動狀态，直到有外力迫使它改變這種狀态為止！

這就是我們所熟知的“牛頓第一定律”的發現過程，我們發現，牛頓對“牛頓第一定律”的貢獻其實并沒有伽利略那麼大，隻不過是總結前人的經驗而已。

所以說，“牛頓之所以偉大，是因為他站在巨人的肩膀上。”

這句話雖然是牛頓調侃胡克的話，不過他的偉大還真離不開伽利略，那麼，他所說的偉人就算不是胡克，也應該是伽利略。

所以說，“牛頓第一定律”的第一發現者應該是伽利略而并非牛頓！

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!