관성의 법칙

관성의 본질은 뉴턴의 운동법칙을 통해서 쉽게 이해할 수 있으므로 여기에서는 세 가지 법칙만을 제시한다. 뉴턴의 제1법칙 : 힘이 물체에 작용하지 않는 한 물체는 정지 상태를 유지하거나 일정한 속도를 가지고 운동을 하게 된다. 뉴턴의 제2법칙 : 물체의 가속도는 물체에 작용하는 힘에 비례한다. 뉴턴의 제3법칙 : 작용과 반작용은 힘의 크기는 같지만 방향이 서로 반대이다. 이 운동 법칙으로부터 생각할 수 있는 문제가 몇 가지 있다. 만일 이 법칙들이 없었다면, 물체에 힘이 작용하는지의 여부를 어떻게 알 수 있었을까? 이 문제는 앞으로 중요한 의미를 가지게 되므로, 여기에서는 임의로 끈이나 자석과 같은 힘의 원천으로부터 힘이 발생한다고 가정한다. 또한 해결되어야 할 문제는 뉴턴의 운동 제1.2법칙이 진실로 올바른가의 여부를 판가름하는 것이다. 일반적으로 이 두 법칙은 옳지 않다. 왜냐하면 한 물체의 속도를 측정하기 위해서는 정지 상태를 나타내는 좌표계 즉, <정지 좌표계>(standard of rest)를 결정하여야 하고 이 결정된 좌표계에 대하여 여러 상대 가속도 값을 가진 다른 좌표계에서 그 물체의 속력을 측정하지 못할 법이 없기 때문이다. 이런 예에서 보는 바와 같이 제1법칙에 따른 어떤 힘에 구속되지 않는 물체는 일정한 속도를 가질 수 없다.