几何学建立在一个基础概念之上：长度。其它概念比如面积，体积，角度等，都是从长度概念导出的。
运动学建立在两个基础概念之上：长度和时间。速度，加速度都是从长度和时间导出的。
静力学也是建立在两个基本概念之上：力和距离。从它们可以导出力矩的概念。
动力学建立在3个基础概念之上：长度，时间，质量（别的选法也可以：长度，时间，力；或力，能量，动量）。
伽利略研究了这几种情况下的运动规律：自由下落的物体，沿斜面滚下的圆球，单摆，抛体的运动。今天的人容易对他这些研究估计不足。实际上这些研究很是广博：包括了自由条件下的直线运动，受约束条件下的直线运动，受约束条件下的曲线运动。
静力学的发展有两个重要的时期：第一个时期是公元前3世纪阿基米德的研究，第二个时期是17世纪初斯蒂文的研究。中间隔了1800年。为什么会隔这么久？困难主要是什么？困难主要是力的矢量性质。阿基米德只研究了方向互相平行的几个力的效果。如果几个力的方向不平行，怎么研究？斯蒂文建立了力合成的平行四边形法则。
史蒂文这个工作有多超前？在他的研究之后二百多年，矢量才作为数学对象进入数学。
伽利略主要研究运动，没有去考察涉及到的力。史蒂文则主要研究了力（建立了力的合成与分解法则），不涉及运动。
运动与力之间的关系，是由牛顿发现的（牛顿第二定律）。在把运动与力联系起来时，牛顿为科学增添了一个新概念：质量。
伽利略只研究了地面物体的运动。与他同时期的另一位伟大人物开普勒，发现了行星运动的规律（开普勒三定律）。
从亚里士多德以来，人们一直认为天地是两个世界，天上物体的运动遵照一种规律，地上物体的运动遵照另一种规律。
牛顿发现，天体的运动（开普勒三定律）与地面物体的运动，遵循同样的运动定律（牛顿第一定律与第二定律），而且，天体之间，天体与地球之间，地球与地面物体（苹果，人，空气和水等等），有同一种力在起作用（万有引力）。
有些人倾向于根据知识的“形式”判断其价值。如果他们看到一个复杂的数学式子，会认为它代表的知识很厉害。牛顿的三个运动定律，以及万有引力定律，样子都很简单，内容都很易懂，所以，这些人容易低估它们的份量。
牛顿三定律与万有引力定律，最基本的特性是什么？是它们的普遍性。
它们既能用在地面物体，也能用在行星与恒星；既能用在固体，也能用在液体与气体；既能用在没有生命的物体，也能用在动物、植物与细菌；既能用在星系那么大的东西上，也能用在最小的尘埃上。
大家试想一想，在牛顿之前，具有如此大的普遍性的规律，人们能说出几个？
