狭义相对论的整个框架，完全是建立在相对性原理，以及光速不变原理的基础上。爱因斯坦抛弃了被承认了几百年的绝对时空观，将电磁学与相对性原理结合在一起，提出了与观察者运动状态有关的时空观。在这个新的时空观念下，许多原本以为恒定不变的物理量概念，变成了与观察者运动状态有关的相对物理量。整个物理学的背景，都被挂上了相对的含义。 

这里我再说一说绝对时空观。因为广义相对论是爱因斯坦第二次打破绝对时空观后所产生的思想。 

牛顿时代，大家都对宇宙有这么一个蓝图：整个宇宙好比一个蛋，这个宇宙蛋是绝对静止的。只要我们的科技不断地进步，总有一天可以把整个宇宙的结构给搞清楚，然后建立一个对全宇宙尺度上而言都满足的绝对的坐标系，任何时刻，任何地点所发生的物理事件，在任何情况下的记录值都是相同的。这个绝对的坐标系包括空间坐标，也包括时间坐标，称为普适的参考系。牛顿认为，时间和空间，就是这么一个可以被普适参考系所描述的概念。 

在牛顿参考系中，惯性参考系是具有独特地位的。而在惯性参考系中，绝对静止不动的绝对参考系是具有最高优先权的。这类似一个等级制度。在绝对参考系中所描述的物理状态，才是最简洁，最正确，最具有永恒意义的。 

我们知道，牛顿力学的规律形式，都是在“静止参考系”内成立的。在非惯性系中，必须引入一个称为“惯性力”的东西，才能使得牛顿力学的规律形式保持原样。同样，在惯性系中，必须引入惯性系相对于绝对参考系的速度，才能够使得牛顿力学的规律形式保持原样。惯性系之间，必须通过坐标变换，才使得俩惯性系之间的力学结果保持一致。同样，非惯性系必须通过另一种坐标变换，才能够使得非惯性系之间的力学保持一致。 

这是很复杂的东西。我们有一种预感，就是越复杂的概念，越不准确。 

看看相对性原理的第一次扩展，把相对性原理的适用范围，从原本的力学，扩展到了所有物理学规律。这就提示了我们，宇宙的规律，在深层的原理上，是适普而简洁的。 

爱因斯坦再一次思考相对性原理，他希望把惯性系这个限制也拿掉，最终成为：在任何参考系内，包括惯性的，和非惯性的参考系，一切物理规律的形式都是一致的。换句话说：处于任何运动状态的观察者，他观察到的物理规律形式，都是完全相同的。 

这是一个革命的扩展。第一次扩展，是把物理规律统一起来；这第二次扩展，却把参考系统一起来。爱因斯坦把惯性系的那些可怜的优越地位也剥夺了。在他的理念中，所有观察者都是平等的。 

提到非惯性系，就必然要提到非惯性运动，也就是加速运动。然而所谓的“加速”，也是一个相对概念。爱因斯坦抛弃了那个高高在上的绝对参考系，从逻辑上认为“绝对静止”是一个毫无意义的概念。既然绝对静止毫无意义，那么绝对惯性运动也是毫无意义的。没有一个绝对的标准（参照物）可以说某物是处于绝对的惯性运动过程中。所以，加速也是一个相对的概念，只要是另一个处于同样加速运动的观察者来看，这个加速的非惯性运动的物体的运动状态，也就成为了惯性运动状态了。这就是非惯性运动与惯性运动的统一的基础。 

我们会说，施加了作用力，才使得物体的运动状态发生改变。我们可以根据观察物体的受力状态，就可以推测该物体是否处于惯性运动状态了。不错，的确如此。不过有一个循环论证的矛盾。我们如何来判断该物体的受力状态？科学的方法是根据其运动状态的改变来判断；而我们又期望通过测量物体受力状态，来推测物体的运动状态的改变。 

上述的循环矛盾，对引力来说犹是如此。 

一个自由落体的物体，我们根据该物体相对于地面的速度的变化，来判断地面对该物体的引力是多少。而如果我们根本无法测量出该物体相对于地面的速度为如何时，该如何判断该物体受到的引力是多少呢？比如，在一个封闭的自由落体的电梯内的观察者，他该如何判断，他受到的引力是多少？