در ادامه مسیر آموختن نسبیت، نیاز داریم که یادآوری کوتاهی نسبت به نظریه نیوتنی داشته باشیم. قوانین سه گانه نیوتن به طور خلاصه در زیر آمده است:

1. ذرات آزاد با سرعت ثابت حرکت می کنند (یعنی با شتاب صفر یا سرعت ثابت در امتداد خط راست)

2. بردار نیروی وارد بر یک ذره $\vec{F}$ برابر حاصل ضرب جرم ذره $m$ در بردار شتاب آن $\vec{a}$ است:

$\begin{equation} \vec{F}=m\vec{a} \tag{2.1} \label{eq:2.1} \end{equation} $

3. نیروی کنش و واکنش هم اندازه و خلاف جهت وارد می شوند. اگر ذره $A$ نیروی $\vec{F}$ را به ذره $B$ وارد کند؛ ذره $B$ نیروی $-\vec{F}$ را به ذره $A$ اعمال می کند.

قانون سوم نیوتن ملزم به درنظر گرفتن زمان مطلق است. در صورتی که ذرات دارای فاصله باشند و نیرو متغیر باشد؛ کنش و واکنش به طور آنی رخ می دهد بنابراین این دو باید همزمان اندازه گیری شوند.

قوانین فیزیکی به طور معمول نسبت به چارچوبی مرجع که امکان تعریف کمیات فیزیکی همچون سرعت، شتاب و… را فراهم می سازد؛ بیان می شوند. در میان چارچوب های مرجع، چارچوب های صلب (بدون تغییر) ترجیح داده می شوند و در میان چارچوب های صلب، چارچوب های لخت (بدون شتاب) دارای امتیازند زیرا قوانین نیوتن در این چارچوب ها اعتبار دارند.

چارچوب مرجع صلب کلاسیک را می‌توان به‌ عنوان چارچوبی فرضی تصور کرد که به‌طور ایده‌آل به یک جسم صلب متصل است. در این چارچوب، همه نقاط به‌گونه‌ای تعریف می‌شوند که نسبت به جسم صلب و یکدیگر موقعیت خود را حفظ کنند، بدون اینکه تغییر کنند یا دچار جابجایی داخلی شوند. به عنوان مثال زمین را می توان چنین چارچوبی در نظر گرفت و تمامی اجسامی (مثلا ساختمان های روی زمین یا ماهواره های زمین ایستا) که نسبت به آن موقعیت خود را حفظ می کنند را نقاط چنین فضایی درنظر گرفت.

در این چارچوب با درنظر گرفتن سه صفحه که دو به دو بر یکدیگر عمودند و همچنین مولفه های $x,y,z$ به عنوان مختصات که فاصله از هر صفحه را معین می نماید؛ می توان دستگاه مختصات متعامد دکارتی $S$ را به چنین چارچوبی مربوط ساخت. علاوه بر مختصات مکانی، از مختصه زمانی $t$ نیز در سرتاسر چارچوب برای اندازه گیری زمان و ثبت رویداد ها استفاده می کنیم.

1-2 چارچوب لخت و فضای مطلق

قانون اول نیوتن متمایزکننده چارچوب های لخت از دیگر چارچوب های صلب است. چارچوب صلبی را لخت می دانیم که ذرات آزاد نسبت به آن بدون هیچ شتابی حرکت کنند و قوانین نیوتن در چنین چارچوب هایی به شکل یکسان اعمال می شوند. با این حال، نیوتن فضای مطلقی (Absolute Space) را فرض کرد که در آن مرکز جرم سامانه خورشیدی در حالت سکون است و این فضا محل برقراری مکانیک اوست.

این که تمامی قوانین برای چارچوب های لخت یا چارچوب هایی که حرکت یکنواخت نسبت به فضای مطلق داشتند یکسان است مسئله ای جالب برای نیوتن بود. با این حال از دیدگاه او، این فضای مطلق دارای اصالت است و این چارچوب ها را پشتیبانی می نماید. او این فضا را با پیش زمینه هایی الهیاتی، حواس خدا (sensorium dei) نامید که از این طریق خداوند جهان را حس می کند.