4. 伽利略坐标系

众所周知，伽利略－牛顿力学的基本定律，即惯性定律（law of inertia），可以表述为：一个物体距离其他物体足够远时，都会继续保持静止或匀速直线运动状态。这个定律不仅涉及物体的运动，也指出了可以应用于力学描述的参照系或坐标系。惯性定律能够广泛适用于人眼可见的恒星运动。假如现在我们使用一个牢靠地附着在地球上的坐标系，那么相对于这一坐标系，每颗恒星在一个天文日（astronomical day）内运行的轨道都会是一个半径极大的圆，这一结果违反了惯性定律的描述。因此，假如我们要遵循这一定律，就只能参照恒星在其中不进行圆周运动的坐标系来观察这类运动。如果惯性定律适用于一个坐标系内的运动状态，那么这个坐标系就被称为“伽利略坐标系”（Galilean system of co-ordinates）7。伽利略－牛顿力学的定律只有在伽利略坐标系中才是成立的。