¿En qué se diferencia la primera ley de movimiento de Newton de la ley de inercia de Galileo? Si las dos son iguales, ¿por qué la primera ley lleva el nombre de Newton?

Esto no es raro en el mundo de la física. Diferentes científicos podrían descubrir ciertas partes de una teoría y algún otro científico podría venir más tarde y ser capaz de incorporar todos los conocimientos previos conocidos en una teoría más completa y completa.

Incluso en el caso de la relatividad, muchas partes fueron descubiertas por otros científicos/matemáticos antes de Einstein. Pero Einstein fue el primero en tomar todo eso, agregar su visión y combinarlo todo en una teoría completa, consistente y completa que proporcionó una explicación mucho mejor que cualquier teoría anterior.

En el caso de Newton también, aunque la ley de inercia de Galileo era anterior a Newton, Newton fue el primero en combinar eso con la segunda y tercera ley de Newton, combinado con su brillante trabajo en cálculo y fue capaz de desarrollar una teoría completa de la mecánica que era mejor. que cualquier otra teoría hasta entonces.

Por lo que vale, he visto muchos libros de física donde los capítulos sobre las leyes de Newton dan una mención de honor al hecho de que Galileo ideó su ley de inercia, años antes que Newton.

Creo que Galileo no dijo claramente que el movimiento natural de un cuerpo sería siempre en línea recta. En algunas circunstancias (como para un objeto lanzado horizontalmente ya la velocidad correcta), el movimiento natural sería a velocidad constante en un círculo alrededor de la Tierra. [En el segundo día del Diálogo sobre los dos Principales Sistemas Mundiales, habla de que "un barco que se mueve sobre un mar en calma" es "uno de esos muebles que navegan sobre una superficie que no está inclinada ni hacia arriba ni hacia abajo, y si todo lo externo y lo los obstáculos accidentales fueran removidos estarían dispuestos a moverse incesante y uniformemente a partir de un impulso una vez recibido". Anteriormente ha afirmado que para que una superficie no esté ni hacia arriba ni hacia abajo "todas las partes deben estar a la misma distancia del centro".." (traducción de Stillman Drake; cursivas mías).]

Sin embargo, Descartes afirmó, antes que Newton, que el movimiento natural de un cuerpo era en línea recta a velocidad constante.

Recuerde que el concepto completo de fuerza, y la fuerza gravitacional en particular, llegó más tarde, en gran parte debido a Newton. Por lo tanto, ni Galileo ni Descartes pudieron incluir la condición general sobre las fuerzas, como "en ausencia de fuerzas externas".

Ellos son iguales. En cuanto a por qué lo conocemos hoy por el nombre de Newton, esa es una pregunta más adecuada para la historia de la ciencia y el intercambio de pilas de matemáticas .

De hecho, no me gusta la segunda formulación citada. Creo que el original (traducido) es mejor

Todo cuerpo persevera en su estado de reposo, o de movimiento uniforme en línea recta, a menos que sea obligado a cambiar ese estado por fuerzas impresas en él.

Prefiero algo más cercano al original de Newton porque parece confuso introducir el concepto de fuerzas netas en la primera ley cuando no se definirán hasta la segunda ley.

Con el interés de motivar esta convención, en lugar de solo reflexionar sobre su historia (todavía no estamos en hsm.se):

Si lo desea, puede llamarlo la ley de inercia de Galileo, pero tiene sentido llamar al conjunto de leyes de Newton, al igual que la ley de Gauss (y una contraparte magnética), la ley de Ampère y la ley de Faraday son, respectivamente, las ecuaciones de Maxwell. En ambos casos, darse cuenta de las implicaciones matemáticas de ensamblar lo que antes eran observaciones perdidas es lo que gana reconocimiento nominal.

Habiendo dicho eso, las ecuaciones de Maxwell no están numeradas. (Esto no solo no sorprende, sino que es útil: pensó en la colección como ocho ecuaciones, normalmente se enseñan hoy en día como cuatro o relativísticamente como dos, de las cuales solo una no es tautológica, si no incluimos los monopolos magnéticos). Las leyes de Newton son, en ese sentido, más análogas a las de Kepler, que probablemente tienen alguna explicación histórica más allá del alcance actual. En la medida en que la numeración refleje la cronología, el trabajo previo de Galileo puede explicar por qué las "dos primeras" leyes están separadas, pero eso es solo una conjetura de mi parte. Sin embargo, cuando aprendes relatividad general, inmediatamente agradeces que Newton haya extraído el caso especial.$\vec{F}=\vec{0}$.