地球围绕太阳运动，但为什么行星会围绕恒星运动呢？

亚里士多德看到，石头要运动是需要人用力去推的，不推的时候石头是静止的。于是他得出结论：力是让物体维持运动的原因。
天上的星星在转动，那也应该有生命在推动，但是我们却看不到这样的生命，因此他认为是无形的神在推动。那么说，世界的运转离不开神，或者上帝。

而伽利略产生了质疑。他将铁球从光滑的斜面上滚落下来，小球下落到底端后会上升，板子越粗糙上升的高度越低，这是因为粗糙的板子给了小球阻力。那么可以推出，假如这个板子是完全光滑的，小球会完全上升到下落时的高度。

我们现在再把光滑的U形管的另一端拉平，小球滑落到底端后，由于永远都无法到达起点的高度，它就会永远不停地滚动下去。这个时候小球在水平面上没有受到力了，然而它依然处于直线运动的状态，这说明维持物体运动不需要力，惯性能让它运动。

虽然这是伽利略发现的，但没有明确成文。这时候牛人牛顿上场了。牛顿是英国人，他信仰的是阿里乌斯教派，这个教派认为圣经被篡改了，因此牛顿希望通过认识世界来恢复正版的圣经。牛顿据此总结了牛顿第一定理：即只要一个物体一开始在运动，没有受到外力的时候它会以同样的速度保持直线运动（包括一开始在静止的情况，可以看成速度为零）。

我们在一部静止的电梯里取下手指上的戒指再松手，戒指会掉落在电梯地板上，当电梯匀速下降时候我们再做这个实验，戒指会以相同的速度掉落在地板上。于是伽利略把静止和作匀速直线运动的系统合并叫惯性系，并得出一个结论：力学定律在任何惯性系中都相同。这叫伽利略相对性原理。
现在我们来看惯性系如何计算运动情况。
我们来做道题目：有一个小球在一个坐标系以V的速度沿着X轴作匀速直线运动，初始位置是X，T时间后位置是X’，求x’ 和x 之间的关系式。
这个很简单：x ’ = x + vt。
这个是伽利略提出来的，所以叫伽利略变换式。大家看，根据这个公式，只要我们测量出了这个小球的初始位置和速度，我们就可以算出它任意时刻会出现在什么位置。
初始位置测量就好，那么速度是如何计算的？

速度是相对的，没有一个固定的速度。比方汽车上一个人觉得自己是静止的，而路旁站立的行人却觉得他是运动的。
假如一个人以U的速度相对于大地在运动，另外一个人以V的速度在反方向运动，他们看对方的速度是W，那么W=U+V。如果另外一个人在同方向运动，我们可以认为他的速度为-V，那就是W=U+（-V）=U-V。所以W=U+/-V。
比方说，假如我们在一部每秒跑10米的汽车上，旁边一部汽车每秒跑15米。如果是反方向形式，我们将看到对方的速度是每秒25米。如果是同方向，我们将看到对方的速度是每秒5米。
回到之前的问题。既然物体有惯性，为什么不持续用力推箱子就会停止？这是因为粗糙的地面给了相反的阻力。我们知道太空中是没有空气的，就没有阻力，因此行星得以在惯性下运动，这样就不需要上帝去推了。

然而如果是因为惯性的话，行星应该一直往前飞，为什么会围绕恒星转呢，是什么改变了它的运动方向？
牛顿站在一座高塔顶上，朝水平方向扔出一个圆球，圆球以一种弯曲的轨迹掉在地上。这是因为它除了受到惯性的作用，还具备垂直下落的加速度。

牛顿又想，如果扔出去的力增大一些，圆球落地的距离就会增大，假如这个力增大到一定程度，那么圆球不是会绕着地球一直转吗？这就像我们甩动一个链子球作匀速圆周运动，球受到了链子的牵引力。而绕着地球运动的圆球也是受到了地球这么一个无形的牵引力，牛顿管它叫引力。

即使是大力士，也无法把小球扔成这样，看样子它只能存在于理想实验中。可有天牛顿突然领悟到，月亮不正是这样一个绕着地球转动的圆球吗？所以行星是在惯性和引力的作用下围绕恒星转，引力可以改变速度的方向。

那么，究竟是哪个大力士把月球扔出去的呢？
我们把一个铁球举在手上再松手，铁球没有向前的惯性，受到地球引力会直线掉落在地下。小球从静止变成运动的状态是一个加速运动过程，单位时间内增加的速度叫加速度。
除了引力还有其他力，比方推动的力。一个非生命物体要从静止变得运动起来，可以被另外一个非生命运动的物体用力推动，比方说一个运动的桌球撞向一个静止的桌球会把它撞得动起来。所以力还能改变速度的大小。
前面说了两个铁球同时落地，既然重物体受到引力更大，为什么不先落地呢？伽利略认为，这是因为加速度不仅和力有关，还和质量有关。加速度，力和质量的关系，就是牛顿第二定律：A=F/M。虽然重的物体重力更大，但质量也更大，这两者在公式中被抵消，所以无论什么质量的物体在真空中的下落速度都是一样，为9.8M/S。
为什么羽毛下落比铁球快？这是因为空气有阻力，这阻力对羽毛而言足够大了，于是减缓了它下降的速度。

在非惯性系的世界里，距离又如何计算呢？
以自由落体运动为例，这有个公式：

根据这个公式，只要我们知道物体下落的时间，就能算出它下落的高度。

那么说一个星球运动起来，可能是被另外一个星球撞的。
这里要介绍一个概念叫动量，动量是速度乘以质量，物体的运动遵守动量守恒定律：M1V1=M2V2。
我们给一道题目：有一个质量为M1的桌球，运动速度为V1，它撞上了另外一个质量为M2的静止铁球，把铁球撞得速度变成了V2，那么V2为多少呢？由上可以得出，V2=M1*V1/M2。

再说牛顿第三定理：
相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。