下面是一种检验：想象你被封闭在一个盒子里，而你不知道这个盒子是停在运行着的火车的地板上，还是停在坚固
的地面上，按照亚里士多德的观念，后者是静止标准。有办法确定是哪一种情形吗？如果有的话，也许亚里士多德
是正确的——在地面上处于静止状态是特殊的。但是如果你在火车上的盒子里进行实验，其结果正和在“静止的”
火车站站台上盒子里一模一样。在火车上打乒乓球，你会发现球的行为同在铁轨旁的乒乓球桌上一样。而如果你在
盒子里打球，而盒子以相对于地面不同的速度，比如每小时10英里、50英里和90英里的速度运动，在所有这
些情形中球的行为都是相同的。世界的行为就是这样，这正是牛顿定律的数学所反映的：无法得知究竟是火车还是
地面在运动。运动的概念只有当它相对于其他物体时才有意义。
亚里士多德正确，还是牛顿正确，这关系重大吗？这仅仅是在观点或者哲学上的不同，或者是一个科学上的重要问
题？实际上，缺乏静止的绝对标准在物理学上含义深远：它意味着，我们不能确定发生在不同时间的两个事件是否
发生在空间中的相同位置上。
为了描述这一点，假定某人在火车上让乒乓球直上直下地弹跳，以一秒的间隔两次撞到桌子上的同一点。对那个人
而言，第一次和第二次弹跳位置的空间间隔为零。对于站在铁轨旁的某人，因为火车在这弹跳之间沿着铁轨行进了
40米，所以两次弹跳似乎发生在那么远的空间间隔上。按照牛顿的观念，这两位观测者有同等权利认为自己是静
止的，所以可以同等地接受这两种观点。一种观点并不比另一种更优越，不像亚里士多德相信的那样。观察到的
事件位置以及它们之间的距离，对于在火车上和在铁轨边上的人会是不同的，没有任何理由认为其中一人的观测
比另一人的观测更受欢迎。
牛顿对不存在绝对位置或者所谓绝对空间的观念极度忧虑，因为这和他绝对上帝的观念不协调。事实上，尽管他
的定律隐含着摒弃绝对空间，但他拒绝接受这一点。许多人，最著名的是贝克莱主教，严厉地批评他的这一非理性
信仰。贝克莱是一位相信一切物体、空间以及时间都是幻觉的哲学家。当著名的约翰逊博士得知贝克莱的主张时，
他把脚趾踢到大石块上叫道：“我这样反驳它！”
不管是亚里士多德还是牛顿都相信绝对时间。也就是说，他们相信人们可以毫无歧义地测量两个事件之间的时间
间隔，而且只要使用好的时钟，不管谁去测量，这个时间都是一样的。不像绝对空间，绝对时间和牛顿定律相协调
的。而且这是大多数人当作常识的观点。然而，在20世纪，科学家们意识到，他们必须改变他们的时间和空间观
念。正如我们将要看到的，他们发现事件之间的时间长度，正如乒乓球弹跳点之间的距离一样，与观察者有关。
他们还发现时间不能和空间完全分离并和空间无关。对光性质新的洞察是觉察这些的关键。它们似乎和我们的经验
相违背，但是尽管我们的常识观念在处理诸如苹果和行星等运动得比较慢的物体时有效，这些常识观念在处理以
光速或接近光速运动的物体时却完全失效。