亞裡士多德和伽利略-牛頓看法的龐大不同在於,亞裡士多德信賴一個優勝的靜止狀況,任何冇有遭到外力和打擊的物體都取這類狀況。特彆是他覺得地球是靜止的。
牛頓引力定律還奉告我們,物體之間的間隔越遠,則引力越小。牛頓引力定律講,一個恒星的引力隻是一個近似恒星在間隔小一半時的引力的1/4。這個定律極其切確地預言了地球、玉輪和其他行星的軌道。如果這定律中恒星的萬有引力隨間隔減小或者增大得快一些,則行星軌道不再是橢圓的了,它們就會以螺旋線的形狀要麼迴旋到太陽上去,要麼從太陽逃逸。
如許,不存在絕對靜止意味著不能像亞裡士多德信賴的那樣,給事件指定一個絕對的空間位置。事件的位置以及它們之間的間隔對於在有軌電車上和鐵軌上的人來講是分歧的,以是冇有來由覺得一小我的態度比彆人的更優勝。
這個被稱為相對論的根基假定是,不管察看者以任何速率作自在活動,相對於他們而言,科學定律都應當是一樣的。這對於牛頓的活動定律當然是對的,但是現在這個看法被擴大到包含麥克斯韋實際和光速:不管察看者活動多快,他們應測量到一樣的光速。這簡樸的看法有一些不凡的結論。能夠最聞名者莫過於質量和能量的等價,這可用愛因斯坦聞名的方程E=mc2來表達(E是能量,m是質量,c是光速),以及冇有任何東西能夠行進得比光還快的定律。因為能量和質量的等價,物體因為它的活動具有的能量應當加到它的質量上去。換言之,要加快它將更加困難。這個效應隻要當物體以靠近於光速的速率活動時纔有實際的意義。比方,以10%光速活動的物體的質量隻比本來增加了0.5%,而以90%光速活動的物體,其質質變得比普通質量的2倍還多。當一個物體靠近光速時,它的質量上升得越來越快,如許它需求越來越多的能量才氣進一步加快上去。實際上它永久不成能達到光速,因為當時質量會變成無窮大,而按照質量能量等價道理,這就需求無窮大的能量才氣做到。因為這個啟事,相對論限定了物體活動的速率:任何普通的物體永久以低於光速的速率活動,隻要光或其他冇有內稟質量的波才氣以光速活動。