4. 伽利略坐标系

众所周知，伽利略－牛顿力学的基本定律（即所谓的惯性定律）可以表述如下：一个与其他物体足够远的物体保持静止状态或匀速直线运动状态。该定律不仅谈到了物体的运动，而且谈到了力学所允许的、可用于力学描述的参照物或坐标系。相对于可见的恒星，惯性定律无疑能在相当高的近似程度上成立。如果现在我们使用一个与地球牢固连接在一起的坐标系，那么相对于这个坐标系，每颗恒星在一（天文）日当中都会描出一个巨大半径的圆，此结果与惯性定律的说法是矛盾的。因此，要想坚持这个定律，我们只能参照恒星在其中不作圆周运动的坐标系来考察物体的运动。如果某个坐标系的运动状态使惯性定律适用于该坐标系，我们就把该坐标系称为“伽利略坐标系”。只有相对于一个伽利略坐标系，伽利略－牛顿力学的诸定律才是有效的。