出现过程

2000年以前，人们已经提出了运动和力的关系问题。当时有名的学者亚里士多德(Aristotle)从对一些运动的观察中得出结论：必须有一个恒定的力作用在物体上，物体才能够以恒定的速度运动，没有力的作用，物体就静止下来。在他看来，力就是物体运动的原因。在亚里士多德时代以后的2000年内，人们对运动和力的关系的认识一直没有什么重大进展。直到17世纪，伽利略(Galileo Galilei)才向着正确的认识迈出了第一大步。他把事实和思维结合起来，大胆地断言：一量物体具有某一速度，只要没有加带或减速的原因，这个速度将保持不变。也就是说，当没有外力作用于物体时，物体将保持静止或作匀速直线运动。在伽利略看来，力并不是物体运动的原因，而是运动状态发生变化的原因。伽利略的结论与亚里士多德的结论完全不同，但是他的观点能很好地说明各种问题。

伽利略在观察和分析了大量物体运动的基础上，着重研究了物体在斜面上的运动。他注意到物体沿斜面向下运动时，速度不断增加，沿斜面向上运动时，速度不断减小。伽利略根据这一事实进行讨论，没有倾斜的水平面上，物体的运动应当是没有加速也没有减速，也就是说速度应当是不变的。当然，伽利略知道，这种水平运动的速度实际上并不是不变的，而是逐渐减小的，这是因为物体受到了摩擦力阻碍的缘故。摩擦力越小，物体以接近于恒定速度运动的时间就越长，在没有摩擦的理想情况下，物体将以恒定的速度持续运动下去。伽利略这种理想化的运动，是一种科学的抽象，它更深刻地反映了事物的本质，

现在，惯性定律可以用近代的实验设备近似地得到证明：把物体放在一个导轨上，并高法使物体和导轨之间形成气层，和气垫船的道理一样，物体沿导轨运动时摩擦可以减到很小，这时推动一下物体，可以扯到物体的运动很接近匀速直线运动。当然，惯性定律的正确性主要还在于它所推出的结论都与实验结果相符。伽利略的观点后来由牛顿总结为运动第一定律，所以说牛顿第一定律就是伽利略最早发现的惯性定律。

三百多年前，伽利略通过对实验研究的分析，认识到运动物体受到的阻力越小，它的速度就减小的越慢，它运动的时间就越长。他还进一步推理出：在理想的情况下，如果接触面绝对光滑，物体受到阻力为0，它的速度将不会减慢，将以恒定不变的速度运动下去。

法国科学家笛卡尔（René Descartes, 1596-1650）进一步补充了伽利略的结论，指出如果运动的物体不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动方向不变。

后来英国科学家，牛顿(Isaac Newton)总结了伽利略等人的研究成果，从而概括出一条重要的科学定律：

一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。

[i]An object at rest or traveling in uniform motion will remain at rest or traveling in uniform motion unless acted upon by a net force.[/i]

（注：一切物体在没有受到力的作用的时候分两种情况：一种是物体真的没有受到力（这是一种理想情况)，一种是物体受到了平衡力(这是现实生活中可以见到的情况））

这就是著名的牛顿第一定律。

同样，这条定律也说明了：一切物体都有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，我们就把物体所拥有的这种性质称为惯性，因而牛顿第一定律也称惯性定律。

一、牛顿第一运动定律的定义是：如果物体处于静止状态或呈匀速直线运动，只要没外力作用，物体将一直保持静止状态，或呈等匀速直线运动之状态。这个定律又称为惯性定律。

二、这个定律不完善之处在于：1）没有定义什么是静止，什么是匀速直线运动。2）没有从本质上区分二者的不同。而是把二者同等对待。然而，事实上静止与运动的确是物体存在的两个明显的不同形式。3）这个定义只是对现象的描述性定义，而没有解释这种现象（即惯性）产生的机制。4）没有对惯性进行过量化。

三、质量场是由物质的质量为场源形成的一个包围该质量的球形场。它和质量一样是物质存在的一种自然属性[1]。质量场在一个层面上的密度为物体的质量总和与该质量场层总面积的比值。质量场密度的单位是公斤每平方米（kg/m2)。计算公式为：D=M/A。其中D为质量场密度，M为物体的总质量，A为需要计算质量场密度的那个质量场层面的总面积。因为A是一个球形面积，所以，质量场密度公式可以写成：D=M/4pr2。所有的运动形式都可以通过质量场与质心之间的对称性反映出来[2]。

四、用质量场来修改、补充和完善牛顿第一运动定律。

1）对静止与匀速直线运动的定义。

a、静止：宇宙中存在着物体的绝对静止状态。当一个质量体的质量场对该质量体的质心呈现全方位对称时，该质量体所处的状态为绝对静止(参见参考阅读[2]中的图)。绝对静止与该质量体与其他参照物之间的相对运动状态无关。

b、匀速直线运动：当一个绝对静止的质量体在受到外力作用的情况下会导致该质量体的质量场相对其质心在运动方向的轴线上出现不对称性(参见参考阅读[2]中的图)。当外力消失后并且没有其他净力作用的情况下，质量场与质心之间的这种不对称状态将永久持续下去。这种状态在运动形式上表现为匀速直线运动。