บทที่ 3 กฏการเคลื่อนที่ข้อที่ 1 ของนิวตัน : ความเฉื่อย

3.1อริสโตเติลกับการเคลื่อนที่
แนวคิดที่แรงเป็นสาเหตุของการเคลื่อนที่ ย้อนกลับไปเมื่อ 4 ศตวรรษก่อนคริตศักราช เมื่อชาวกรีกได้พัฒนาแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ นักวิทยาศาสตร์ชาวกรีกก่อนใครอื่นคืออริสโตเติล(Aristotle) ผู้ที่ศึกษาการเคลื่อนที่และแบ่งออกได้สองประเภท คือการเคลื่อนที่ตามธรรมชาติ และการเคลื่อนที่ขัดขืน(violent motion)
     การเคลื่อนที่ตามธรรมชาติบนโลกคิดให้เป็น เคลื่อนที่ขึ้นหรือเคลื่อนที่ลง เช่นการตกของก้อนหินลงสู่พื้น หรือการเคลื่อนที่ขึ้นของกลุ่มควันขึ้นสู่อากาศ วัตถุพยายามที่แสวงหาที่หรือตำแหน่งที่พักตามธรรมชาติ ก้อนหินอยู่บนพื้นดิน กลุ่มหมอกควันอยู่สูงขึ้นไปในอากาศเช่นเมฆ เป็นธรรมชาติสำหรับสิ่งที่หนักที่จะตกลงมาสิ่งที่เบาลอย อริสโตเติลได้อ้างว่า สำหรับสวรรค์เบื้องบน การเคลื่อนที่เป็นวงกลมเป็นเรื่องธรรมชาติ การคงอยู่นั้นปราศจากการเริ่มต้นและจุดจบ ดังนั้นดาวเคราะห์ ดวงดาวต่างๆ เคลื่อนที่เป็นวงกลมที่สมบูรณ์รอบโลก เนื่องจากการเคลื่อนที่เป็นไปตามธรรมชาติ ไม่ได้มีสาเหตุมาจากแรง
     การเคลื่อนที่ที่ฝ่าฝืนในอีกทางหนึ่งมีการกระทำต่อการเคลื่อนที่ เป็นผลจากแรงจากการผลักหรือดึง เกวียนเคลื่อนที่เพราะว่ามีแรงมาลาก การชักกะเย่อชนะโดยการดึงเชือก เรื่อถูกผลักให้เคลื่อนไปจากแรงลม แรงสำคัญที่เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ฝ่าฝืนคือมีสาเหตุจากภายนอกฝ่าฝืนการเคลื่อนที่ที่บางส่วนของวัตถุ วัตถุที่อยู่ที่ตำแหน่งพักไม่สามารถเคลื่อนโดยตัวเอง แต่ถูกผลักหรือถูกดึง
     เป็นเรื่องการคิดกันทั่วไปเกือบ 2000 ปี เมื่อให้วัตถุเคลื่อนที่ขัดกับการเคลื่อนที่ตามธรรมชาติ แล้วจะต้องมีแรงบางชนิดเข้ามาเกี่ยวข้อง การเคลื่อนที่ดังกล่าวเป็นไปได้เพราะว่าแรงจากภายนอกเท่านั้น ถ้าไม่มีแรงมากระทำก็จะไม่มีการเคลื่อนที่ ดังนั้นสถานะที่เหมาะสมของวัตถุคือที่ตำแหน่งที่พัก ถ้าไม่ถูกดึงหรือผลัก เนื่องจากได้มีหลักฐานให้กับนักคิดทั้งหลายจนถึงศตวรรษที่ 17 ี่โลกต้องอยู้่ในตำแหน่งที่เหมาะสม และแรงที่มากพอในการเคลื่อนที่ไม่สามารถคิดกัน ดูเหมือนว่าเป็นที่ชัดเจนที่โลกไม่ได้เคลื่อน

3.2โคเปอร์นิคัส และโลกที่เคลื่อนที่
     ในบรรยากาศนี้ที่นักดาราศาสตร์ Nicolaus Copernicus (1473-1543)  ได้ตั้งทฤษฎีของโลกที่เคลื่อนที่ โคเบอร์นิคัสให้เหตุผลจากการการเฝ้าสังเกตทางดาราศาสตร์ของเขา ที่คิดให้โลกเคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์ แนวคิดนี้เป็นเรื่องที่ถกเถียงกันอย่างเผ็ดร้อนในช่วงเวลาของเขา และเขาได้ทำงานต่อไปตามแนวคิดของเขาและได้หลบนี้โทษทันฑ์จากการยืนยันแนวคิดนี้ และในช่วงสุดท้ายของชีวิตเขา เขาได้กระตุ้นผลักดันให้เพื่อนสนิทได้ส่งแนวคิดของเขาออกไปตีพิมพ์ เป็นงานสำเนาแรกของเขา เอกสารนี้ถึงมือเขาก็เป็นวันที่เขาเสียชีวิต ในเดือนพฤษภาคม 1543

3.3 กาลิเลโอกับการเคลื่อนที่
      กาลิเลโอนักวิทยาศาสตร์ที่ปราศเปรื่ยงมากที่สุดในศตวรรษที่17 เป็นคนแรกที่แสดงให้เห็นถึงแนวคิดการเคลื่อนที่ของโคเปอร์นิคัสนั้นมีเหตุผล กาลิเลโอทำเรื่องนี้โดยการสาธิตหลักเรื่องแรงที่จำเป็นทำให้วัตถุเคลื่อนที่
     แรงไม่ว่าเป็นแรงผลักหรือแรงดึง  แรงเสียดทางเป็นชื่อที่กำหนดให้กับแรงที่กระทำระหว่างสาร ที่เคลื่อนที่ออกจากกันและกัน แรงเสียดทานเกิดขึ้นจากผิวหน้าของวัตถุที่ไม่ราบเรียบที่นำมาขัดถูกัน แม้แต่ผิวที่ลื่นเรียบก็ยังมีความไม่ราบเรียบในระดับไมโครที่มีส่วนที่ขัดขวางการเคลื่อนที่ ถ้าความเสียดทางไม่มี การเคลื่อนที่ของวัตถุก็ไม่ต้องการแรงเพื่อให้วัตถุเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง
     กาลิเลโอแสดงให้เห็นเฉพาะเมื่อความเสียดทางปรากฏตามปกติ จะต้องใช้แรงเพื่อให้วัตถุเคลื่อนที่ เขาทดสอบแนวคิดของเขาด้วยพื้นเอียงที่ยกให้สูงขึ้นที่ปลายด้านหนึ่ง ให้ลูกบอลเคลื่อนที่หมุนลงตามพื้นเอียงมีอัตราเร็ว ตามรูป 3.2 ทางซ้าย โดยเคลื่อนหมุนลงตามพื้นเอียงบางองศาตามทิศของความโน้อมถ่วงของโลก แล้วลูกบอลเคลื่อนที่หมุนขึ้นตามแนวพื้นเองด้วยอัตราเร็วช้าลงต้านกับความโน้มถ่วงของโลก และมีการเคลื่อนที่อย่างไรบนพื้นผิวในแนวระดับ เมื่อไม่ได้เคลื่อนที่ทั้งตามความโน้มถ่วยและต้านความโน้มถ่าง รูป 3.2 ทางขวา เขาพบว่าสำหรับพื้นระนาบที่เรียบลูกบอลเคลื่อนหมุนไปโดยไม่เปลี่ยนอัตราเร็ว เขาจึงกล่าวว่าถ้าความเสียดทานไม่มีเลยการเคลื่อนที่ของลูกบอลตามแนวระนาบจะเคลื่อนที่ไปได้ตลอดไปโดยไม่มีแรงหลักหรือแรงดึงที่จะต้องใช้เพื่อจะให้ยังคงเคลื่อนที่ต่อไป

     ข้อสรุปของกาลิเลโอได้รับสนับสนุน จากการทดลองเรื่องพื้นเอียงสองด้านหันเขาหากันดังรูปที่ 3.3 เขาพบว่าลูกบอลที่เคลื่อนหมุนลงมาตาระนาบหนึ่งแล้วเคลื่อนหมุนขึ้นอีกระนาบหนึ่งให้ระบบสูงใกล้เคียงกับตำแหน่งที่เริ่มเคลื่อนที่ลง ยิ่งมีความลื่นของพื้นเอียงมากเท่าใดก็จะทำให้การเคลื่อนที่ขึ้นสูงใกล้เคียงกับความสู่งที่เริ่มเคลื่อนที่ลงมามากเท่านั้น ไม่ว่าพื้นเอียงอีกด้านหนึ่งจะเอียงมากน้อยเท่าใดก็ตาม ถ้าความเอียงของพื้นเอียงระนามที่สองให้เอียงลดลงจนเป็นศูนย์ระนาบก็จะอยู่ในแนวระดับอย่างสมบูรณ์ แล้วลูกบอลจะเคลื่อนหมุนไปได้ไกลเท่าใด  เขาตระหนักดีว่าเฉพาะความเสียดทานที่ขัดขวางไม่ให้เคลื่อนที่ตลอดไป ไม่ใช่เพราะเป็นธรรมชาติของลูกบอลที่เคลื่อนไปตำแหน่งพักตามที่อริสโตเติลกล่าวอ้าง การไม่มีความเสียดทาน การเคลื่อนที่ของลูกบอลก็คงทำให้บอลเคลื่อนที่ไม่หยุดตามธรรมชาติ กาลิเลโอได้กล่าวว่าทุกวัตถุสารมีความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงสถานะการเคลื่อนที่และเขาเรียกการต้านทานนี้ว่าความเฉื่อย(inertia)

มโนทัศน์ความเฉื่อยของกาลิเลโอไมให้ความเชื่อถือทฤษฏีการเคลื่อนที่ของอริสโตเติลอีกต่อไป  และคงจะเห็นได้ว่าแม้ว่าแรง(ความโน้มถ่วง)จำเป็นต้องใช้เพื่อยึดโลกให้อยู่ในวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ ไม่มีแรงอื่นที่จำเป็นต้องมีเพื่อรักษาสภาพการเคลื่อนที่ของโลกต่อไป  ไม่มีความเสียดทานในสเปสซ์ที่ว่างเปล่าของระบบสุริยะและโลก ดังนั้นตามเส้นทางเคลื่อนไปรอบด้วงอาทิตย์โดยไม่มีการสูญเสียอัตราเร็ว จากแนวทางที่กล่าวมาเปิดโอกาสให้ไอแซก นิวตัน (Isaac Newton :1642-1727) ที่จะสังเคราะห์เป็นมโนทัศน์ใหม่ของจักรวาล

3.4 กฏความเฉื่อยของนิวตัน
     ภายในปีที่กาลิเลโอเสียชีวิต ไอแซกนิวตันก็ถือกำเนิดมา  ในปี 1665 เมื่อเขาอายุได้ 23 ปี นิวตันได้พัฒนากฏการเคลื่อนที่อันมีชื่อเสียง เขาไปแทนที่แนวคิดของอริสโตเติลที่ได้มีอิทธิพลในการคิดของทรงปัญญาทั้งหลายเป็นว่าเวลาเกือบ 2000 ปี
     ในบทนี้กล่าวถึงกฏข้อที่ 1 ของนิวตันจากกฏ 3 ข้อ กฏอีก 2 ข้อจะกล่าวถึงในบทต่อๆ ไป
กฏข้อที่ 1 ของนิวตัน ปกติแล้วเรียกว่ากฏของความเฉื่อย เป็นการกล่าวแนวคิดของกาลิเลโออีกครั้งดังนี้ วัตถุทั้งหมดที่หยุดนิ่งก็จะนิ่งอยู่ต่อไป หรือที่กำลังเคลื่อนที่อยู่ในแนวเส้นตรงด้วยอัตราเร็วคงที่ก็จะเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วคงที่ต่อไปนอกเสียจากว่ามีแรงจากภายนอกมากระทำให้เปลียนสถานะการเคลื่อนที่

คำถาม
ลูกบอลหนึ่งเคลื่อนที่หมุนข้ามโต๊ะบิลเลียด แล้วเคลื่อนหมุนไปจนหยุด อริสโตเติลตีความพฤติกรรมการเคลื่อนที่นี้อย่างไร และกาลิเลโอตีความอย่างไร

กฏข้อที่ 1 ของนิวตัน ยกตัวอย่างในกรณีวางจานอยู่ด้านบนของโต๊ะ เป็นตัวอย่างที่อยู่ในสถานะที่นิ่ง มีความโน้มเอียงที่ยังคงนิ่งต่อไป ถ้าหากจานวางอยู่บนผ้าปูโต๊ะ แล้วดึงผ้าปูโต๊ะออกอย่างรวดเร็ว เราจะพบว่ามีแรงเสียดทานน้อยระหว่างจานและผ้าปูโต๊ะที่เคลื่อนที่อย่างรวดเร็ว แรงไม่มากพอที่จะเคลื่อนที่จานออกไปตามผ้าที่ดึงออก ถ้าวัตถุเช่นจานอยู่ในสถานะนิ่ง ก็ยังคงนิ่งต่อไปนอกจากมีแรงมากระทำต่อวัตถุ

ไม่มีวัตถุใดที่อยู่เฉยๆ แล้วเคลื่อนที่ได้เอง และเมื่อทำให้เคลื่อนที่ได้แล้วก็ใช่ว่าจะเคลื่อนที่อยู่ได้ตลอดไป บางครั้งออกแรงทำให้เคลื่อนที่เท่ากันแต่เคลื่อนที่ได้ไม่เท่ากัน ทั้งนี้เป็นเพราะแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นในระบบ เช่นการเลื่อนสไลด์บนพื้นที่เรียบไปได้ไกลกว่าบนพื้นที่ขรุขระ การสไลด์บนน้ำแข็งไปได้ไกลกว่าพื้นเรียบอื่น และถ้าสไลด์บนแอร์แทรคที่ทำให้มีความต้านทานน้อยที่สุด หรือถือว่าไม่มีความเสียดทานในทางปฏิบัติ ก็ทำให้วัตถุเคลื่อนที่ได้โดยไม่ลดอัตราเร็วได้โดยไม่มีแรกงภายนอกมากระทำ วัตถุโน้มเอียงที่จะเคลื่อนไปในแนวเส้นตรงอย่างไม่สิ้นสุด  การปล่อยวัตถุจากยานอวกาศที่อยู่ในศูนยากาศที่สเปสซ์นอกโลกออกไปวัตถุจะเคลื่อนที่ไปอย่างไม่มีที่สิ้นสุด ถือว่าเคลื่อนที่ไปจากผลของความเฉื่อยของตัวเอง

ดังนั้นเราจะเห็นว่ากฏของความเฉื่อยได้ให้แนวทางที่แตกต่างในการมองการเคลื่อนที่ ที่ซึ่งคนโบราณคิดว่าแรงเป็นตัวการที่ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ แต่ตอนนี้เรารู้แล้วว่าวัตถุจะเคลื่อนที่ต่อไปโดยตัวเอง  แรงจำเป็นต้องใช้เพื่อเอาชนะความเสียดทาน แรงที่จัดให้มีขึ้นทำให้วัตถุเคลื่อนที่ในตอนเริ่มต้น และทันทีที่วัตถุเคลื่อนที่ไปแล้วในสิ่งแวดล้อมที่อิสระจากแรงที่มากระทำในแนวเส้นตรงวัตถุน้นก็เคลื่อนที่ไปตลอดไป

คำถาม
1.ถ้าทันทีที่แรงความโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์หยุดการกระทำต่อดาวเคราะห์ แล้วดาวเคราะห์จะเคลื่อนที่ไปตามเส้นทางใด
2. เป็นการถูกต้องหรือไม่ที่กล่าวว่า เหตุผลที่วัตถุต้านทานสถานะการเปลี่ยนแปลง และดำรงสถานะการเคลื่อนที่ต่อไปเพราะว่ามีความเฉื่อย

3.5 มวล คือการวัดความเฉื่อย 
เมื่อเต๊ะกระป๋องเปล่าแล้วมันเคลื่อนที่ แต่ถ้าใส่ทรายไว้ในกระป๋องเต๊ะแล้วยากที่จะเคลื่อนที่ หรือใส่โลหะเช่นตะกั่วไว้ เมื่อเต๊ะนอกจากไม่เคลื่อนที่แล้วอาจทำให้เจ็บเท้าได้  กล่าวได้ว่ากระป๋องตะกั่วมีความเฉื่อยมากกว่ากระป๋องทราย นั่นคือต่างก็มีความเฉื่อยมากกว่ากระป๋องเปล่า  กระป๋องที่มีสารมากที่สุดก็จะมีความเฉื่อยมากที่สุด ปริมาณความเฉื่อยที่มีในวัตถุขึ้นอยู่กับมวลของวัตถุนั้น  นั่นคือจำนวนสารที่มีในวัตถุนั้น ยิ่งวัตถุมีมวลมากก็ยิ่งต้องใช้แรงมากในการเปลี่ยนสถานะการเคลื่อนที่  มวลก็คือการวัดความเฉื่อยของวัตถุ

มวลไม่ใช่ปริมาตร
หลายคนสับสนในเรื่องมวลกับปริมาตร โดยคิดว่าถ้าวัตถุใดมีมวลมากแล้ว จะต้องมีปริมาตรมากด้วย โดยที่การวัดปริมาตรคือการวัดสเปสซ์มีหน่วยเป็นลูกบาศก์เซ็นติเมตร , ลูกบาศก์เมตร หรือคิวบิกเมตร ลิตร  ส่วนมวลวัดในหน่วยกิโลกรัม (โดยทั่วไป 1 ลิตรของนม โซดา น้ำส้ม ในรูปของน้ำหรือของเหลวก็จะมีมวลประมาณ 1 กิโลกรัม) มีกี่กิโลกรัมของสารที่มีอยู่ในวัตถุนั้น และมีสเปสซ์เท่าไรที่แทนที่ด้วยวัตถุนั้น เป็นสองอย่างที่แตกต่างกัน  อันไหนมีมวลมากกว่ากันหมอนนุ่นหรือแบตเตอร์รีรถยนต์ เห็นได้ชัดว่าทำให้แบตเตอร์รีเคลื่อนที่ได้ยากกว่าหมอนนุ่น เป็นหลักฐานอ้างอิงได้ว่าแบตเตอร์รีมีความเฉื่อยมากกว่า ดังนั้นจึงมีมวลมากกว่า หมอนนุ่นดูโตกว่า มีปริมาตรมากกว่า แต่มีมวลน้อยกว่า มวลจึงต่างจากปริมาตร

มวลไม่ใช่น้ำหนัก
     คนมักจะสับสนเรื่องมวลกับน้ำหนักมากที่สุด เรากล่าวว่าบางอย่างมีสารอยู่มากถ้ามันหนัก ทั้งนี้เพราะเราคุ้นเคยกับการวัดปริมาณของสารในวัตถุหนึ่งโดยใช้แรงดึงดูดระหว่างมวลนั้นกับโลก  แต่มวลนั้นเป็นรากฐานหรือมูลฐานมากกว่าน้ำหนัก มวลคือการวัดเนื้อสารที่มีอยู่จริงในวัตถุ ขึ้นอยู่กับจำนวนและชนิดของอะตอมที่ประกอบกันเป็นสารนั้น น้ำหนักคือการวัดแรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อวัสดุสารหรือวัตถุ และขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่ตั้งของวัตถุนั้น
     จำนวนของสารในก้อนหินเฉพาะหนึ่งจะเหมือนเดิมไม่ว่าก้อนหินนั้นไปวางอยู่ที่ใด บนโลก บนดวงจันทร์ หรือบริเวณที่อิสระจากแรงกระทำในอวกาศนอกโลก  นั่นเป็นเพราะความเฉื่อยของหินเป็นคุณสมบัติเฉพาะตัวของหินไม่เกี่ยวกับตำแหน่งที่ตั้ง
     แต่น้ำหนักของหินนั้นแตกต่างกันบนโลก บนดวงจันทร์ และแตกต่างกันที่อวกาศนอกโลกถ้าหากก้อนหินนั้นอยู่ห่างออกไปจากแหล่งความโน้มถ่วงที่สูงมาก ที่ผิวดวงจันทร์ก้อนหินนั้นจะมีน้ำหนักเพียงหนึ่งในหกของน้ำหนักบนโลก ทั้งนี้เพราะรุนแรงความโน้มถ่วงมีค่าเพียงหนึ่งในหกเมื่อเปรียบเทียบกับความรุนแรงความโน้มถ่วงบนโลก ถ้าก้อนหินนั้นอยู่ในบริเวณสเปสซ์ที่อิสระจากแรงโน้มถ่วงใดๆ น้ำหนักของก้อนหินนั้นจะเป็นศูนย์ ขณะที่มวลไม่ได้เป็นศูนย์ มวลจึงต่างจากน้ำหนัก ซึ่งเราสามารถกำหนดมวลและน้ำหนักได้ดังนี้
     มวล  ประมาณของสารที่มีในวัตถุ ที่เป็นการเฉพาะขึ้น คือการวัดความเฉื่อย ที่วัตถุนั้นตอบสนองต่อการเริ่มต้น การหยุด หรือเปลี่ยนสถานะการเคลื่อนที่ใดๆ
     น้ำหนัก แรงเนื่องจากความโน้ม่ถ่วงที่กระทำต่อวัตถุ

     มวลและน้ำหนักไม่ใช่สิ่งเดียวกัน แต่เป็นสัดส่วนกันและกัน วัตถุที่มีมวลมากจะมีน้ำหนักมาก วัตถุที่มีมวลน้อยจะมีน้ำหนักน้อย ที่ตำแหน่งที่ตั้งเดียวกันได้ว่าสองเท่าของมวลก็จะมีน้ำหนักเป็นสองเท่าเช่นกัน มวลและน้ำหนักจึงเป็นปฏิภาคกันและกัน  มวลนั้นเกี่ยวเนื่องกับปริมาณสารที่มีอยู่ในวัตถุ น้ำหนักเกี่ยวเนื่องกับวัตถุสารนั้นถูกแรงโน้มถ่วงของโลกดึงดูดเท่าใด

คำถาม
1.แท่งเหล็ก 2 kg มีความเฉื่อยเป็นสองเท่าของแท่งเหล็ก 1 kg หรือไม่?  เป็นสองเท่าของมวลหรือไม่? เป็นสองเท่าของปริมาตรหรือไม่? เป็นสองเท่าของน้ำหนักที่ตำแหน่งเดียวกันหรือไม่?
2.กล้วยมัดหนึ่งมวล 2 kg มีความเฉื่อยเป็นสองเท่าของขนมปังก้อน 1kg มีมวล น้ำหนัก และปริมาตร เป็น 2 เท่าหรือไม่?

มวล 1 kg  มีน้ำหนัก 9.8 นิวตัน
โดยทั่วไปประเทศต่างๆอธิบายจำนวนสารที่มีอยู่ในวัตถุโดยใช้แรงโนมถ่วงที่ดึงเข้าสู่โลก หรือโดยน้ำหนักของวัตถุนั้น การวัดวัสดุสารมักใช้หน่วยมวล กิโลกรัม (kg) เป็นหน่วยเมตริกสากล(SI) มวลเป็นกิโลกรัม หน่วยของแรงเป็น นิวตัน โดยแรง 1 นิวตัน (N) ตั้งให้เกียรติแก่นิวตัน ถุงตะปู 1 กิโลกรัมมีน้ำหนักในระบบหน่วยSI เท่ากับ 9.8 นิวตัน  ที่ห่างไกลจากผิวพื้นโลกที่ซึ่งมีแรงโน้มถ่วงน้อยจะมีน้ำหนักน้อย

คำถาม
ข้อความที่กล่าวว่า ถุงตะปู 1 กิโลกรัมมีน้ำหนัก 9.8 N ที่ผิวโลก แล้ว 1 Kg โยเกิร์ตหนัก 9.8 นิวตันด้วยหรือไม่

3.6 การเคลื่อนที่ของโลกในรายละเอียด
เมื่อโคเปอร์นิคัสประกาศแนวคิดการเคลื่อนที่ของโลกในศตวรรษที่ 16 มีข้อโต้เถียงเห็นแย้งมากมาย จากแนวคิดที่วิพากษ์วิจารณ์ ข้อโตเถียงอย่างหนึ่งถึงโลกที่เคลื่อนที่ดังนี้
     เมื่อพิจารณานกที่เกาะอยู่บนยอดไม้ บนพื้นดินก็มีตัวหนอนเคลื่อนที่ นกมองเห็นหนอนบินร่อนลงมาจับหนอนกิน เรื่องนี้คงเป็นไปไม่ได้ถ้าโลกเคลื่อนที่ตามที่โคเปอร์นิคัสเสนอแนะ ถ้าโคเปอร์นิคัสถูกต้อง ว่าโลกคงจะเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็ว 107000 km/h ในการเคลื่อนที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ใน 1 ปี  โดยแปลงอัตราเร็วเป็น กิโลเมตรต่อวินาทีก็จะได้อัตราเร็ว 30 km/s แม้ว่านำจากเคลื่อนลงจากกิ่งไม้มาใน 1 วินาทีตัวหนอนก็อาจจะเคลื่อนไปจากการเคลื่อนที่ของโลก ถึง 30 กิโลเมตรห่างออกไป สำหรับนกที่จะไปจับหนอนภายใต้สถานะการณ์แบบนี้จึงเป็นไปไม่ได้  ตามความจริงนกจับหนอนจากตำแหน่งที่สูงบนต้นไม้ที่มีหลักฐานชัดแจ้งว่าโลกนั้นหยุดนิ่ง
    เราสามารถที่จะปฏิเสธข้อโต้แย้งนี้ได้หรือไม่ เราสามารถทำได้ไม่ยากถ้านำแนวคิดเรื่องความเฉื่อยมาใช้  เห้นได้ว่าไม่เพียงแต่โลกเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็ว 30km/s เท่านั้น ตั้นไม้ กิ่งไม้ นกที่เกาะอยู่บนกิ่งไม้ หนอนข้างล่าง และอากาศที่แทรกอยู่ ต่างก็เคลื่อนที่ด้วย 30 km/s  วัตถุที่เคลื่อนที่ก็ยังคงเคลื่อนที่ถ้าไม่มีแรงภายนอก(ที่ไม่สมดุลย์)มากระทำ ดังนั้นเมื่อนกบินร่อนลงมาจากกิ่งไม้อัตราเร็วไปด้านหนึ่ง 30 km/s ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง นกจับหนอนกินได้โดยไม่ได้รับผลกระทบจากการเคลื่อนที่ผลรวมของสิ่งแวดล้อม
     เมื่อเรายืนหน้ากำแพง เมื่อกระโดดขึ้นดังนั้นเท้าของเราไม่ได้แตะอยู่กับพื้น ทำไมกำแพงที่เคลื่อนที่ 30 km/s ไม่ชนตัวเรา ทำไม  คำตอบง่ายๆ ก็คือเราก็เคลื่อนที่เท่ากับ 30 km/s อยู่เหมือนกัน ก่อน ระหว่าง และหลังการกระโดด อัตราเร็ว 30 km/s เป็นอัตราเร็วของโลกเทียบกับดวงอาทิตย์ ไม่ใช่อัตราเร็วของกำแพงเทียบกับเรา
    คนเมื่อสามร้อยปีมาแล้วประสบความยุ่งยากกับแนวคิดเช่นนี้ไม่เพียงแต่เพราะว่าล้มเหลวในการทำความเข้าใจเรื่องความเฉื่อยแล้วยังไม่คุ้นเคยกับการเคลื่อนที่ของยานยนต์ที่อัตราเร็วสูง การขับขี่เกวียนเทียมม้ายังไม่เพียงพอที่จะทดลองให้เห็นถึงค่าความเฉื่อยในสมัยนั้น  ปัจจุบันเราโยนเหรียญในรถหรือเครื่องบินที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง และเราตรวจจับการเคลื่อนที่ของเหรียญในแนวดิ่งเหมือนกับที่เราทำตอนที่รถหยุดนิ่ง  เราจะเห็นหลักฐานยืนยันสำหรับกฏของความเฉื่อยที่เมื่อการเคลื่อนที่ในแนวระดับ ก่อน ระหว่างและหลังจาก การตรวจจับเหรียญเมื่อตกลงมา ซึ่งเราสามารถจับไว้ได้เหมือนกัน แรงโน้มถ่วงในแนวดิ่งมีผลเฉพาะการเคลื่อนที่ในแนวดิ่งของเหรียญ
    ของสังเกตของเราถึงการเคลื่อนที่ในปัจจุบันแตกต่างจากการเคลื่อนที่ในสมัยโบราณ อริสโตเติลไม่เข้าใจแนวคิดเรื่องความเฉื่อยเพราะว่าล้มเหลวที่จะจินตนาการว่าการเคลื่อนที่จะเป็นอย่างไรถ้าไม่มีความเสียดทานหรือแรงต้าน ตามประสบการณ์ของเขา การเคลื่อนที่ทั้งหมดถูกบังคับควบคุมจากแรงเสียดทานเป็นหลักตามทฤษฎีการเคลื่อนที่ของเขา