16世纪以前，亚里士多德时空观统治了近一千九百年之久，亚里士多德的学说成了科学进步的严重障碍。直到16世纪，哥白尼创立了“日心说”，认为太阳居于行星系的中心，地球和其他行星绕着太阳运转，“地心说”从此开始动摇。此后，布鲁诺、伽利略、牛顿又为“日心说”奋斗了许多年。以哥白尼-伽利略-牛顿为代表的新科学，否定了地球中心的特殊地位。牛顿的引力定律表明，苹果可以落到地球上，月球也可以落到地球上，苹果落地和月亮绕地球运行是同一个原因引起的。地球的球心同月球的球心一样，在空间不断地变动着。伽利略则更明确地指出，物理定律的形式与相互匀速运动的坐标系的选择无关。牛顿力学中没有地球的中心地位，任何空间点都是平权的。相对于任何时空点来计算，物理规律都是一样的，空间被看作脱离物质并且供万物表演的舞台，牛顿力学时空观消除了时空点的不平权性。然而，时空点平权了，但带来了时空的绝对均匀、平直性。像抽象空间一样，牛顿把时间也从物质演变过程中抽象出来，变成既脱离空间，也脱离物质的任意流逝的客观物。在牛顿第二定律中给定初始条件，即可知道物体的过去、现在和未来。时间没有起点，于是时间的单向性也由相对性取代了。不过牛顿力学的时间可逆性，并不意味着牛顿力学体系中人可以死而复生，而是意味着时间的前后是无穷的。牛顿力学的时空观与亚里士多德的时空观相比，虽然减少了绝对性，增加了相对性，但同样也还保留有绝对性。牛顿认为：“绝对空间，就其本性来说，与任何外在的情况无关。始终保持着相似和不变”；“绝对的、纯粹的数学的时间，就其本性来说均匀地流逝，与任何外在的情况无关”；“相对空间是绝对空间的可动部分或者量度。感官通过绝对空间对物体位置进行确定，并且通常把它当作不动的空间看待。如相对地球而言的地下、大气或天体等空间都是这样来确定的”；“相对的、表观的和通常的时间，是期间的一种可感觉的、外部的，或者是精确的，或者是变化着的量度。人们通常就用这种量度，如小时、日、月、年，代表真正的时间”。牛顿的绝对时空概念，只是牛顿对时空的一种数学抽象，这从“绝对的、真正的和数学的时间自身在流逝着”可以十分明显地看出。其中“数学”二字表明牛顿怕别人误解而特意指明绝对时间是一种数学的抽象。

从牛顿力学的基本定律和概念出发，就一定要求有一个相对的、实际可用的时空概念。物体的位置移动，就要求空间“空”；物体的静止，就要求空间保持相对的“不动”；物体的匀速运动，就要求空间“平直”“均匀”；而且还要求时间相对的均匀，没有太明显的快慢节奏。反过来，只有相对时间和空间概念才能保证牛顿力学规律的有效性和可操作性。在牛顿的力学定律的表达里没有明确指明所谓“静止”“匀速直线运动”和“运动状态的改变”是对什么参考物体而言的，只要具体情况具体指定就可以。在牛顿力学中“力”是物体间的相互作用，这是与参考物体有关的，运动状态及其改变的参考物体就是原参考物体。牛顿完全了解自己理论中存在有一些薄弱环节，他的解决办法是引入一个客观标准——绝对或相对空间，用以判断各物体是处于静止、匀速运动，还是加速运动状态。

牛顿承认区分特定物体的绝对运动和相对运动也非易事。不过，牛顿是一个经验论者，他不能容忍在他的体系中存在先验的观念。他认为，物理实在必须是能被感知的。因此，牛顿设计了一个理想实验，用来判断哪些运动是相对于绝对空间的绝对运动，这就是著名的水桶实验。牛顿曾经认为绝对空间在恒星所在的遥远地方，或许在它们之外更遥远的地方。他提出假设，宇宙的中心是不动的，这就是他所想象的绝对空间。空间可以脱离物质的运动，时间也可以脱离物质的运动，空间与时间也无关系。因此，时空舞台中的空间距离和时间间隔都是绝对的，即长度和时间与坐标系的选择无关，物理定律在相对匀速运动的坐标系中形式不变。

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