一直以来，喜欢物理的老郭跟各位小伙伴们一样，也是经历了从中学到大学的学习，也自行看过很多的物理方面的书籍和论文，但是关于惯性系这个最基本的物理概念，却是说法很多，并没有严格的统一。这里，我就尝试着，就惯性系这个话题跟大家进行一下探讨。同时也是为了回应我上一篇关于惯性的文章中，一个网友在评论区中的要求，希望能谈一下这个问题。我也希望那位留言网友能够看到这篇文章。

图1 惯性的效果示意图

我们从中学到大学的物理课上一直都在谈惯性系。然而，随着学习的增加，你不问我，我很明白，你一问我，我却茫然。这是因为不同教材中关于惯性系的表述并不是统一的，你让我拿出一个明确的概念出来，确实是不能一下子说明白。我总结了一下，主要有下面几种说法：

1、惯性定律定义的参照系，即不受任何外力、保持静止或匀速直线运动的参照系。

2、牛顿运动定律在其中有效的参考系，称惯性坐标系，简称惯性系。

3、当粒子所受到的合外力为零时，粒子将保持静止或者做匀速直线运动，这样的参考系称为惯性系。

图2 合外力为零的物体状态

4、大学物理中给出的惯性系的定义：惯性定律成立的参考系为惯性参考系，简称惯性系。

5、在动力学当中，应用牛顿运动定律时，我们都需要先建立参照系。参照系可以任意选择，视研究的方便而定。但在应用牛顿运动定律时，需要特别注意参照系的选取，因为牛顿定律不是对任意参照系都成立。

从上面的分析我们可以看出，对于惯性系的定义没有一个统一的说法。这么多说法提出来，必然造成人的认识的混乱，导致概念不清晰、理解不透彻。

图3 伽利略第一个描述了惯性系

在物理学的研究中，总是从最理想的情况建立模型，再推广到复杂情况。这样，我们就能在这个模型中，使用数学工具，对运动和力进行描述和定量分析。如果存在着一个惯性系，这意味着这个坐标系与外界无相互作用，只有自己的惯性运动，是最简单、最理想的坐标系。只有在这个坐标系下，伽利略变换才适用，牛顿三定律才成立。而在非惯性系下就要对牛顿三定律做修改，加入一些惯性力等。后来狭义相对论的核心——洛伦兹变换，也必须在惯性系下成立，也就是说狭义相对论只适用于惯性系。非惯性系就要考虑坐标系的自身加速度，那么必须用广义相对论了。