伽利略在力學(xué)和物體運動規(guī)律方面的貢獻(xiàn)是無與倫比的，是他打下了牛頓經(jīng)典力學(xué)的基樁，而牛頓在這片基樁之上蓋起了足以讓后人仰視的經(jīng)典力學(xué)大廈。

伽利略第一項最廣為人知的成就是提出了自由落體定律，這個定律說的是如果不考慮空氣阻力的話，那么任何物體的下落速度都是一樣的，且都是呈一個固定的加速度（這個加速度上過中學(xué)的人都知道，就是g≈9.8米/秒2）。

伽利略把類似自由落體定律這樣的現(xiàn)象和規(guī)律統(tǒng)稱為“力學(xué)規(guī)律”。

我們再來看一個伽利略發(fā)現(xiàn)的著名的“慣性定律”，其實這就是牛頓第一運動定律（當(dāng)然，伽利略沒有像牛頓那樣精確地表述出來，因此這一定律的正式發(fā)現(xiàn)權(quán)仍然歸于牛頓）。伽利略發(fā)現(xiàn)這個定律，也是從一個思維實驗開始的，這個思維實驗具備非凡的智慧。伽利略設(shè)想把一個小球放到一個U型管的一端，松手讓小球自由滑落，那么這根U型管表面越光滑小球在另一頭就能上升得越高，伽利略假想如果能發(fā)明一種完全沒有阻力的材料，則小球應(yīng)該能恰好在另一頭到達(dá)跟起點同樣的高度。這個現(xiàn)象就好像在一根繩子上掛一個小球做一個鐘擺，如果完全沒有空氣阻力的話，小球從一頭擺到另一頭的高度應(yīng)該是完全相同的。

伽利略的這個思維實驗沒有停，他繼續(xù)往下想：好，現(xiàn)在假設(shè)找到了一種完美的材料，那么我把U型管的另一端拉平，則小球從起點滑落后，為了能在終點達(dá)到和起點同樣的高度，它只能不停地，永遠(yuǎn)地滾下去，不可能停下來。

從這個思維實驗中，伽利略得出了他關(guān)于運動的又一個力學(xué)定律，那就是在一個完美光滑的表面運動的物體，會有一種保持這個運動的“慣性”，除非有外力阻止這個慣性，伽利略稱之為“慣性定律”。

自由落體定律和慣性定律我相信對于各位讀者來說都是再熟悉不過的物理常識了，但是在400多年前能有這樣的認(rèn)識那可是大大的了不起，你或許想我要是能回到過去就好了，輕易就可以成為一名偉大的物理學(xué)家，這好像也不難想到嘛（本書的后面還真要講講時間旅行方面的內(nèi)容呢）。講到這里，我就要拋出本章的重點了，那就是伽利略相對性原理。因為你通過上面的閱讀已經(jīng)知道了什么是力學(xué)規(guī)律，有了這個基礎(chǔ)，我們就可以繼續(xù)往下了。

伽利略相對性原理：在任何慣性系中，力學(xué)規(guī)律保持不變。

“得，我好不容易理解了什么是力學(xué)規(guī)律，你又馬上冒出個‘慣性系’這個專業(yè)術(shù)語，你丫就是喜歡得瑟，能不能別賣關(guān)子，說點人話好嗎？”邊上一位同學(xué)看我打下上面的字后，忍不住就開始鄙視我。

莫急，我這就開始解釋“慣性系”是什么意思。

為此，我們來假想一個伽利略和你之間的穿越時空的對話。