另一个纯由理性思考得来的重要定律是牛顿第一定律，即惯性定律。这个定律的得来依赖于实验观察（的启发），但不可能由实验得到。让一个小球从一个斜面滚下，对面由一个不同倾角的斜坡接着，小球爬上对面斜坡一定高度后又会滚下来。实验发现，如果摩擦力足够小，不管对面斜坡的倾角多大，从一定斜坡滚下的小球，在另一个斜坡上大致会爬上一个相同的高度。实验能做的到此为止，接下来纯粹理性思维该登场了。既然爬上大致相同的高度与斜坡的倾角无关，则倾角越小，小球爬上这样的高度需走过的路径就越长。如果倾角趋于零，则小球需要走过无穷远的路，也即是说，从一个斜坡滚下到平面上的小球，因为不再受别的力（其实是受力平衡），它会一直向前运动。换成更学术一点的说法，就是“一个物体将保持其运动状态不变，除非受到了来自其它物体的作用”， 这就是惯性定律。它来自实验，又不是完全来自实验。实验和理论从来就不是割裂的。

　　实验是一门需要天才的艺术。如何做实验的一个伟大典型范例，我可以举伽利略是如何得到落体定律h=at2的为例。想象一下伽利略那时一没有计时器（挂钟还在等他的原理性发明呢），二是在他能获得的条件下落体时间不过两秒左右，他都没法得到不同时刻落体的位置。伽利略该怎么办？向政府申请大笔经费？关键是钱不能解决思想贫乏的问题啊。伽利略首先想到用斜坡也能得到下落过程的规律——自由下落就是在90°斜坡上的滚动（我做了30年实验都没曾有过一个这样天才的想法）。斜坡可以延长下落时间，使得记录位置成为可能。他把斜坡的坡度降到了17°。其次，他在斜坡上安放一些位置可调的小铃铛，小球滚过碰响铃铛，而这铃铛响的间隔可以用来标志时间(图3)。伽利略用自己的脉搏和哼唱的曲调来计时（粗略地计时。没思想的精确数据有啥用！），调整铃铛位置，使得他用脉搏和哼唱标记的小球滚过两个铃铛之间距离的用时大概是相等的。这样，相邻铃铛之间的距离是小球在下落不同时期在同样长度的时间间隔内滚过的。测量铃铛之间的距离，发现它们之间的间距之比近似地（很粗糙的近似。没思想的精确数据有啥用！！）为1:3:5:7:9……, 也就是说在n个时间单位内，小球下落过程中滚过的距离为n2个距离单位，因此落体定律应为h=at2，其中a是未知的比例系数。怎么样，这才叫实验。

　　图3. 伽利略为得到落体定律此一大定律而自己设计制作的小实验装置

　　不能指望用实验去解决我们的所有物理问题甚至去由此制造物理问题。在物理学中，许多物理参数对应的空间是人类无法达到的，是no man’s land。温度和压力是两个典型的热力学中的强度量，作为强度量它们都有一个共同的特性，就是绝对零值不能达到（这是康德先阐述的），因此追求温度和压力的无限趋于零是一个无止境的过程。如果某位物理学家因为一个崇高的科学目标一直追求绝对温度趋于零，这一个研究项目就足以让全人类破产。另一个伟大的物理目标是到更小的空间尺度上去研究物理，这需要不断增高的粒子能量，相应地，粒子加速器的块头和消耗也会指数攀升。据说，为了验证超弦理论这个猜想之上的伟大猜想所需的加速器，其长度应该环地球一周甚至更长。做这样的实验，愚公精神是必须的。