為了使論述盡可能清楚明確，還是回到勻速行駛中的火車車廂上來。該車廂的運(yùn)動(dòng)我們稱之為一種勻速平移運(yùn)動(dòng)。（“勻速”是因?yàn)樗俣群头较蚴呛愣ǖ?，“平移”是因?yàn)殡m然車廂相對于路基不斷改變位置，但在這樣的運(yùn)動(dòng)中并沒有轉(zhuǎn)動(dòng)）。假設(shè)一只大烏鴉在空中飛過，從路基上觀察，它的運(yùn)動(dòng)方式是勻速直線運(yùn)動(dòng)。我們可以用抽象的方式表述說：如果一質(zhì)點(diǎn)m相對于某坐標(biāo)系k做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則該質(zhì)點(diǎn)m與第二個(gè)坐標(biāo)系k1亦做勻速直線運(yùn)動(dòng)。因此，若k為一伽利略坐標(biāo)系，則每一相對于k做勻速平移運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系k1亦為伽利略坐標(biāo)系。相對于k1來說，正如相對于k一樣，伽利略-牛頓力學(xué)定律也是成立的。如此我們的推論在推廣方面就前進(jìn)了一步：K1是相對于k做勻速運(yùn)動(dòng)而無轉(zhuǎn)動(dòng)的坐標(biāo)系。自然現(xiàn)象的運(yùn)行相對于坐標(biāo)系k1與相對于坐標(biāo)系k一樣依據(jù)同樣的普遍定律。這稱為狹義相對性原理。

只要人們確信一切自然現(xiàn)象都能夠借助于經(jīng)典力學(xué)來得到完善的表述，就沒有必要懷疑這個(gè)相對性原理的正確性。但是由于后來電力學(xué)和光學(xué)方面的發(fā)展，人們越來越清楚地看到，經(jīng)典力學(xué)為一切自然現(xiàn)象的物理描述所提供的基礎(chǔ)還是不夠充分的。到這個(gè)時(shí)候，討論相對性原理的正確性問題的時(shí)機(jī)就成熟了，而且在當(dāng)時(shí)來說，要否定之否定這個(gè)原理并非不可能的事情。

對相對性原理的正確性的一開始就有強(qiáng)有力的論據(jù)來支持這兩個(gè)普遍事實(shí)。經(jīng)典力學(xué)雖然對一切物理現(xiàn)象在理論上的表述沒有提供一個(gè)足夠廣闊的基礎(chǔ)，但經(jīng)典力學(xué)在相當(dāng)大的程度上是“真理”，這仍然是我們所必須承認(rèn)的，因?yàn)樵趯μ祗w的實(shí)際運(yùn)動(dòng)的描述中，經(jīng)典力學(xué)所達(dá)到的精確度令人驚奇。因此，如果在力學(xué)的領(lǐng)域中應(yīng)用相對性原理，必然將會達(dá)到很高的準(zhǔn)確度，一個(gè)在物理現(xiàn)象的某一個(gè)領(lǐng)域內(nèi)具有廣泛的普遍性和極高準(zhǔn)確度的原理，居然在另一個(gè)領(lǐng)域中無效，從推理的觀點(diǎn)來看是不大可能的。

我們現(xiàn)在來討論第二個(gè)論據(jù)，此外，這個(gè)論據(jù)以后我們還將談到。如果狹義相對性原理不成立，那么彼此作相對勻速運(yùn)動(dòng)的一系列伽利略坐標(biāo)系k、k1、k2等，對于描述自然現(xiàn)象就非等效。在此情況下，我們不得不相信對自然界定律的表述另有一種特別簡單的形式。很明顯，這只能在下列條件下才能做到，即我們的參考物體是一切可能有的伽利略坐標(biāo)系中，對描述自然現(xiàn)象具有優(yōu)點(diǎn)，并且具有特別的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的坐標(biāo)系（K）。這樣我們就有理由稱該坐標(biāo)系是“絕對靜止的”。而所有其它的伽利略坐標(biāo)系k都是”運(yùn)動(dòng)的”。例如，將鐵路路基設(shè)為坐標(biāo)系k0，那么火車車廂就是坐標(biāo)系k。就k于k0成立的定律來說，相對于坐標(biāo)系k成立的定律遠(yuǎn)比相對于坐標(biāo)系k0成立的定律簡單。這種定律簡單性的遞減是由于車廂k相對于k0而言是”真正”運(yùn)動(dòng)的。在參照k所表述的普遍的自然界定律中，車廂速度的大小和方向有必然的作用。這正如一個(gè)風(fēng)琴的大小和方向必然是起作用的一樣，一個(gè)風(fēng)琴管的軸與運(yùn)動(dòng)的方向平行或垂直時(shí)，所發(fā)出的音調(diào)將是不同的。

由于地球在環(huán)繞太陽的軌道上運(yùn)動(dòng)，因而我們可以把地球比作火車車廂，只不過這節(jié)車廂是以每秒大約30公里的速度行駛，如果相對性原理不正確，我們就因而預(yù)料到地球的運(yùn)動(dòng)方向在任一時(shí)刻將隨時(shí)會在自然界定律中表現(xiàn)出來，而且物理系統(tǒng)的行為也隨其相對于地球的空間取向而定。因?yàn)楣D(zhuǎn)速度的方向的變化，所以地球不可能相對于假設(shè)的坐標(biāo)系K，處于靜止?fàn)顟B(tài)。然而最小心仔細(xì)的觀察也從沒顯示出地球?qū)嶋H空格（空間）的這種不同方向的物理不等效性，也就是各向異性。這一論據(jù)對相對性原理的支持是強(qiáng)有力的。

注：

1.力學(xué)：力學(xué)是一門獨(dú)立的基礎(chǔ)學(xué)科，是有關(guān)力、運(yùn)動(dòng)和介質(zhì)(固體、液體、氣體和等離子體)，宏、細(xì)、微觀力學(xué)性質(zhì)的學(xué)科，研究以機(jī)械運(yùn)動(dòng)為主，及其同物理、化學(xué)、生物運(yùn)動(dòng)耦合的現(xiàn)象。力學(xué)是一門基礎(chǔ)學(xué)科，同時(shí)又是一門技術(shù)學(xué)科。它研究能量和力以及它們與固體、液體及氣體的平衡、變形或運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。力學(xué)可區(qū)分為靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)三部分，靜力學(xué)研究力的平衡或物體的靜止問題;運(yùn)動(dòng)學(xué)只考慮物體怎樣運(yùn)動(dòng)，不討論它與所受力的關(guān)系;動(dòng)力學(xué)討論物體運(yùn)動(dòng)和所受力的關(guān)系?，F(xiàn)代的力學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，諸如大型的風(fēng)洞、水洞，它們的建立和使用本身就是一個(gè)綜合性的科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目，需要多工種、多學(xué)科的協(xié)作。

2.公轉(zhuǎn)速度：地球繞太陽的運(yùn)動(dòng)，叫作“公轉(zhuǎn)”。地球公轉(zhuǎn)的路線叫作作“公轉(zhuǎn)軌道”，它是近似正圓的橢圓軌道。太陽位于橢圓的兩焦點(diǎn)之一。每年1月初，地球離太陽最近，這個(gè)位置叫作“近日點(diǎn)”；7月初，地球距離太陽最遠(yuǎn)，這個(gè)位置叫作“遠(yuǎn)日點(diǎn)”。地球公轉(zhuǎn)的方向與自轉(zhuǎn)的方向相同,也是自西向東。

3.各向異性：物體的全部或部分物理、化學(xué)等性質(zhì)隨方向的不同而各自表現(xiàn)出一定的差異的特性，即在不同的方向所測得的性能數(shù)值不同。