牛顿定律的应用gydF4y2Ba
同样，钟摆的计时比直接用球在平面上滚动来测试伽利略的运动学理论提供了更严格的测试，因此，对于牛顿定律，大多数搜索测试都是间接的，并且基于数学推导的结果。gydF4y2Ba开普勒行星运动定律gydF4y2Ba只是这样一个例子，在牛顿之后的两个世纪里gydF4y2Ba原理gydF4y2Ba这些法律适用于详细的和gydF4y2Ba艰巨的gydF4y2Ba计算所有行星的运动，而不是简单地作为孤立的天体所吸引gydF4y2Ba太阳gydF4y2Ba而是作为一个系统，每个人gydF4y2Ba扰乱gydF4y2Ba其他粒子的运动是由相互引力作用产生的。(法国数学家和天文学家皮埃尔-西蒙，拉普拉斯侯爵的工作尤其值得注意。)这种计算已经使预测地震的发生成为可能gydF4y2Ba日食gydF4y2Ba很多年以后。事实上,gydF4y2Ba历史gydF4y2Ba关于过去日食的记录可能会非常精确，例如，gydF4y2Ba修昔底德gydF4y2Ba关于gydF4y2Ba月食gydF4y2Ba这致命的gydF4y2Ba延迟gydF4y2Ba413年雅典远征叙拉古gydF4y2Ba公元前gydF4y2Ba与计算完全匹配(gydF4y2Ba看到gydF4y2Baeclipse)。同样地，天王星运动的理论预期也出现了无法解释的小偏差gydF4y2Ba约翰·库奇·亚当斯gydF4y2Ba英格兰和gydF4y2Ba厄本-让-约瑟夫·勒维耶gydF4y2Ba他在1845年预测了一个新的gydF4y2Ba地球gydF4y2Ba（gydF4y2Ba海王星gydF4y2Ba)会在天空的某一点被看到。发现gydF4y2Ba冥王星gydF4y2Ba在1930年，以大致相同的方式实现了这一目标。gydF4y2Ba
没有明显的理由gydF4y2Ba惯性质量gydF4y2Ba米gydF4y2Ba控制主体对应用程序的响应gydF4y2Ba力gydF4y2Ba还应确定两个物体之间的引力，如上所述。因此，钟摆的周期与它的材料无关，只受钟摆长度和的局部值的影响gydF4y2BaggydF4y2Ba；这已得到验证，精度为百万分之几。匈牙利物理学家罗兰·冯·Eötvös男爵(1890)最初设计的更为敏感的测试，已经清楚地证明了在给定引力条件下不同物体的加速度gydF4y2Ba环境gydF4y2Ba在10中有几个部分是相同的gydF4y2Ba12gydF4y2Ba．在自由轨道上的宇航员可以在宇宙飞船的舱室中心保持静止不动的姿态，周围环绕着不同的物体gydF4y2Ba构成gydF4y2Ba所有物体都一样静止不动(除了它们之间的相互吸引力极其微弱)，因为它们都在运动时受到引力场的相同影响。他不知道万有引力，就像地球上的人一样gydF4y2Ba地球gydF4y2Ba都没有意识到太阳的吸引力，就像地球在绕太阳的自由轨道上运动一样。gydF4y2Ba阿尔伯特·爱因斯坦gydF4y2Ba使这个实验发现成为他一般理论的中心特征gydF4y2Ba相对论gydF4y2Ba（gydF4y2Ba看到gydF4y2Ba相对论gydF4y2Ba）.gydF4y2Ba
随后的发展及其后果gydF4y2Ba
牛顿认为，一切事物的运动都与一个固定但无法探测到的物体有关gydF4y2Ba空间gydF4y2Ba所以可以说它有一个绝对速度。时间也同样平稳地流逝着gydF4y2Ba速度gydF4y2Ba无处不在。即使里面没有物质gydF4y2Ba宇宙gydF4y2Ba宇宙的框架仍然存在，时间仍然流动，即使没有人观察它的流逝。在牛顿看来，当物质存在时，它不受其在空间中的运动的影响。如果将一根移动的米棍的长度与一根静止的米棍的长度进行比较，就会发现它们是相同的。gydF4y2Ba时钟gydF4y2Ba保持统一gydF4y2Ba时间gydF4y2Ba他们是否在移动;因此，两个最初同步的时钟，在其中一个被带进太空并带回来之后，仍然会同步。运动定律采取这样一种形式，它们不会被改变gydF4y2Ba统一的运动gydF4y2Ba．他们是gydF4y2Ba设计了gydF4y2Ba来精确地描述物体对天上或地球上的力的反应，而且它们并没有因为地球以每秒30公里的速度在绕太阳的轨道上运动而失去效力。事实上，在一个封闭的盒子里，观察者是看不出这种运动的。除了测量标准之外，运动定律的假定不变性被称为“匀速平移”。gydF4y2Ba伽利略不变性”。gydF4y2Ba
在牛顿的时代，由于无法分辨绝对速度，人们对假定空间和宇宙时间的绝对框架的必要性产生了批判性的怀疑，也引起了哲学家们的怀疑gydF4y2Ba乔治·伯克利gydF4y2Ba而且gydF4y2Ba戈特弗里德·威廉·莱布尼茨gydF4y2Ba等等，在对古典基础的严格分析中，更为有力地呈现出来gydF4y2Ba力学gydF4y2Ba奥地利物理学家gydF4y2Ba恩斯特马赫gydF4y2Ba在1883年。gydF4y2Ba詹姆斯·克拉克·马克斯韦尔gydF4y2Ba他的电磁现象理论(1865年)，包括他对gydF4y2Ba光gydF4y2Ba作为gydF4y2Ba电磁gydF4y2Ba一波三折，把问题推向了危机的境地。很明显，如果光波gydF4y2Ba传播gydF4y2Ba在gydF4y2Ba假设gydF4y2Ba醚gydF4y2Ba它充满了所有的空间，并体现了牛顿的绝对框架(gydF4y2Ba见下文gydF4y2Ba)，同时接受麦克斯韦的理论和伽利略不变性所表达的思想在逻辑上是不一致的，因为gydF4y2Ba光速gydF4y2Ba当它经过的时候，观测者会发现它在以太中移动的速度有多快。gydF4y2Ba
爱尔兰物理学家乔治·菲茨杰拉德(George FitzGerald)和荷兰物理学家亨德里克·a·洛伦兹(Hendrik a . Lorentz)曾巧妙地尝试设计出一种折衷方案来挽救以太的概念，但最终被爱因斯坦的想法所取代gydF4y2Ba狭义相对论gydF4y2Ba（gydF4y2Ba看到gydF4y2Ba相对论)。爱因斯坦在1905年提出，所有的定律gydF4y2Ba物理gydF4y2Ba，而不仅仅是力学上的，对于匀速运动的观察者，无论速度有多快，也必须采取相同的形式。特别是，如果两个观测者使用相同的米尺和时钟，去测量光信号经过他们时的速度，无论他们的相对速度是多少，他们都将得到相同的值;当然，在牛顿的世界里，测量值会因两个观测者的相对速度而不同。这只是一个例子gydF4y2Ba违反直觉的gydF4y2Ba但爱因斯坦公设的推导结果已被实验如此频繁和准确地验证，以致它已被纳入物理理论的基本公理。gydF4y2Ba
随着以太的抛弃gydF4y2Ba假设gydF4y2Ba在美国，人们又回到了牛顿勉强支持的哲学立场。对他和他的同时代人来说，两个物体可以在巨大的空间中相互施加引力的想法gydF4y2Ba可恶的gydF4y2Ba．然而，试图发展笛卡尔的概念，即充满空间的流体醚作为力的传输介质，总是无法解释平方反比gydF4y2Ba法律gydF4y2Ba．牛顿自己也采用了gydF4y2Ba务实的gydF4y2Ba方法，推导他的定律的结果，并表明它们是如何与观察相一致的;他绝不满足于机械解释是不可能的，但他在著名的“假说non fingo”(拉丁语:“我不提出任何假设”)中承认，他无法提供任何解决方案。gydF4y2Ba
在20世纪初，对19世纪解释性以太模型的拒绝，以及对相对论中无模型分析的替代，代表了对数学描述安全性的类似回归。当然，这并不意味着放弃使用模型作为扩展理论、预测新效应或其他活动的想象辅助手段gydF4y2Ba设计gydF4y2Ba有趣的实验;然而，如果没有更好的方法，一个能产生可验证的正确结果的数学公式比一个直觉上可接受的模型更可取。gydF4y2Ba