關於「冗餘理論」#

才剛開始看 Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation (Mark E. Tuckerman)，作者在第 4 頁就給我來了個醍醐灌頂 (語氣甚至非常篤定)

Newton’s second law embodies Newton’s first law.

說真的我以前從來沒特別思考過這件事。這句話成立的兩大前提是：

1. 根據牛頓第二運動定律，因為 F (施力) 為 0，所以 a (加速度) 為 0。
2. 加速度為 0 就說明了速度的變化量 (加速度的定義) 也為 0。

由此可知，在不施加外力的情況下，一物體的速度必定不變，牛頓第二運動定律完美概括了第一運動定律！本書作者當然也並不是第一個提出此看法的人，該論點被稱之為第一運動定律的 冗餘理論」(redundancy theory)。

破口：慣性參考系 ¹#

然而真的如此嗎？我們回歸到牛頓最初在「自然哲學的數學原理」(Principia) 中對「力」的定義，會發現力與加速度被觀測的參考系是緊密連結的。

事實上，牛頓第一運動定律 (又稱 慣性定律，英文：law of inertia) 隱含的深意正如其名，是牛頓對於二、三定律設定的一大前提：該物體是在 慣性參考系(Inertial frame of reference) 被觀測到的，因為只有在此情況下當F (施力) 為 0，a (加速度) 即為 0。

若非慣性參考系，就算施力為 0，加速度也並不會是 0 (EX：選擇加速移動的火車作為站立乘客的參考系)，直接否定了上述冗餘理論派支持者的第一大前提。

換句話說，牛頓在第一運動定律中表明了自己的「絕對」空間主張，他認為空間是獨立於物質的存在，不單只是為了反駁亞里斯多德，而科學家如萊布尼茲 (與牛頓先後獨立發明了微積分)、馬赫 (相對論先驅) 和愛因斯坦 (提出廣義&狹義相對論) 都看出了這點！