مع البيانات الأولية ، لأييمكن للجسم المتحرك حساب قيمة تسارعه وسرعته وموقعه (إحداثياته) وما إلى ذلك. يتم تنفيذ جميع هذه الحسابات في إطار علم الحركة. ومع ذلك ، فإن هذا الفرع من العلم لا يدرس العمليات نفسها التي تنشأ أثناء الحركة الميكانيكية. يمكن للديناميكيات الإجابة عن أسئلة حول خصائص الحركة ، وسبب اندفاع التسارع.
لنأخذ صندوقًا به مباراة واحدة بالداخل ونبدأحركه عبر الطاولة في اتجاه واحد بنفس السرعة. ماذا يحدث للمباراة؟ هل هي مستريحة أم تتحرك؟ كل هذا يتوقف على الإطار المرجعي الذي نختاره الرئيسي. بالنسبة للمربع ، تقع المباراة ، ولكن إذا نظرت إلى ما يحدث من الجانب (على سبيل المثال ، نفس الطاولة) ، فإنها تتحرك. الشائع في كلتا الحالتين هو أن سرعة المباراة ثابتة. لتغييره ، من الضروري ممارسة تأثير خارجي على الصناديق والمباراة ، على سبيل المثال ، دفعها بعيدًا عن الطاولة. هذا هو ما يميز النظم المرجعية بالقصور الذاتي. لنفترض أننا في صندوق بجوار المباراة. نظرًا لأن التأثير الخارجي غير واضح ، ففي لحظة السقوط ، قد يعتقد المرء أن المباراة نفسها بدأت في التحرك ، واكتسبت دفعة تسارع. ولكن إذا نظرت إلى ما يحدث أثناء وجودك على الطاولة ، فسيتم تفسير سلوك المباراة بسهولة من خلال التغيير في سرعة الصندوق. في الواقع ، لقد وصفنا الأطر المرجعية بالقصور الذاتي وغير بالقصور الذاتي. بالنسبة للأولى ، يكون عمل القوى الخارجية مميزًا ، وبالنسبة للأخيرة ، لا يمكن تفسير التسارع الناتج بواسطة القوى الخارجية. في هذا المثال ، ترتبط الإطارات المرجعية بالقصور الذاتي بسطح الطاولة وأي كائن آخر خارج الصندوق ، نظرًا لأن التأثير الخارجي على الكائن قيد الدراسة واضح. كان علماء العصور القديمة البارزون مثل جاليليو وأرسطو مهتمين بمشكلة النظم المرجعية. فقط في القرن السابع عشر الأول. صاغ نيوتن ، على أساس أعمالهم ، أول قاعدة للقصور الذاتي ، والمعروفة باسم قانون نيوتن الأول.
تقول أن وجود مثل هذاالأطر المرجعية ، حيث لا يتعرض الجسم لتأثير خارجي من أجسام أخرى ، ولا تتغير سرعة الحركة سواء في القيمة أو في الاتجاه. إذا كان هناك العديد من التأثيرات ، لكنها متوازنة ، فإن نفس القاعدة تنطبق على استخدام أنظمة مرجعية بالقصور الذاتي (IFR). إذا أخذنا في الاعتبار إطارًا مرجعيًا واحدًا بالنسبة إلى آخر ، مع معامل وسرعة ثابتين ، فيمكن القول إن هناك قدرًا كبيرًا من IFR في الطبيعة. وبالتالي ، فإن الأطر المرجعية بالقصور الذاتي تحيط بنا في كل مكان.
من الأسهل بكثير فهم قانون نيوتن الأول إذا نظرت إلى استنتاجات أسلافه ، أرسطو وغاليليو.
جادل أرسطو أنه إذا لم يكن الجسد كذلكتبين أنه أي تأثير خارجي ، فإن حالته الطبيعية هي السلام. في حالة تحرك الجسم بسرعة ثابتة ، يجب أن تكون هناك قوة خارجية.
أضاف جاليليو هذه النتائج: لا يعني عدم وجود تأثير خارجي على الإطلاق أن الجسم لا يستطيع التحرك بشكل موحد وبدون تغيير الاتجاه. تُهدر نفس القوة التي تمارس تأثيرًا في تعويض الجذب والاحتكاك وما إلى ذلك.
يعتمد نظام القصور الذاتي بالكامل على الأولالقانون الذي بموجبه يكون أي جسم في حالة راحة أو يتحرك بشكل متساوٍ حتى تغير قوة خارجية حالته. ميزة مهمة: لا يمكن الوفاء بهذا القانون في جميع الأطر المرجعية الممكنة.
تم تأكيد نظام القصور الذاتي ببراعة ويستخدم بنشاط في الميكانيكا السماوية والملاحة الفضائية (نظام مركزية الشمس). في هذه الحالة ، تجدر الإشارة إلى أنه لا يوجد إطار مرجعي من هذا القبيل يمكن أن يكون بالقصور الذاتي لجميع العمليات الممكنة للنظام قيد النظر.
