本文摘自美国粹术出书社出书的《Theory of zizai》（安适论）中的第二章第四节时空间关系。本次增加了空间密度和时间节律等概念的阐明，对相对论理论根底的洛伦兹变更推导中的问题做了进一步的阐发，并删除了原文关于相对论时空看阐发的部门内容。
1. 惯性系定义
惯性参照系（以下简称惯性系）的定义为：牛顿运动定律在此中有效的参考系，且a=0，称为惯性坐标系。假设S为一惯性系，则任何关于S做等速曲线运动的参照系S’都是惯性系；而关于S做加速运动的参照系则长短惯性系。
以上的惯性系定义是不明白的。牛顿第一运动定律认为物体不受外力或所受外力之和为零时将连结匀速曲线运动形态或静行形态，第二运动定律是关于物体加速度与所受的外力和物体量量三者之间的关系的，第三运动定律认为物体彼此间的感化力大小相等、标的目的相反。此中第三运动定律是关于物体间的彼此感化力和反用力之间的关系的，它与参照系的抉择无关，那条定律可肃清在定义之外；第二运动定律描述速度的改动量（加速度）与力和量量之间的关系，它是牛顿在必然的参照系里研究出的物体的受力和量量、加速度之间的关系。我们如今要明白的就是那个参照系应该若何确定，确定的原则是什么，定义却把研究的成果当做揣度的原则，那是不契合形式逻辑要求的自轮回定义。
假设定义中的牛顿运动定律仅指第一运动定律 ，那么定义中的加速度a和外力的感化对象就不是指被研究的物体，而是定义中的惯性参照系自己。假设要确定参照系不受外力感化，那么就必需先确定其不与其它物体发作彼此感化。关于因接触而产生的感化力，那种彼此感化力就较随便确定，但关于看不见的力（如万有引力、电磁力等）确实认就有必然的难度。
一般情状下，以情况中其它物体做为参照就可确定参照系能否受其它外力的感化。在惯性系内也可用一般的动力学办法确定其能否受外力感化，只要外力对惯性系内的各量点的感化力存在不同，那么从理论上讲，就可在惯性系内看察外力感化所产生的动力学效应。但假设外力（假设存在绝对平行的万有引力）绝对一致地对惯性系内所有量点发作不异的感化，那么就无法在研究的惯性系内通过动力学效应看察外力的感化效果，那时把它做为惯性系也不会对研究成果产生任何影响。因而，如今的惯性系的定义是：牛顿第一运动定律成立的参照系就喊惯性系 ，那个定义把惯性系不受外力感化的原则剔除，人们只需通过看察惯性系表里物体相对空间位置，确定其能否相对静行或做匀速曲线运动，就可断定其能否为惯性系。
2. 空间密度
本知论哲学认为，“所是属所知”，空间是意识感知机能感化的成果，不存在意识之外的其实性空间。虚空的空间自己是不成定义的，只可从感知实物的背面属性往理解它。意识可从三个标的目的感知对象位置的差别，所以人们认为空间有三个维度。意识能感知到对象每个维度的位置的不同，所以人就有间隔的感知。潜意识通过三维空间感知机能，将感知到的详细看念构成一个彼此间由间隔联系关系的空间系统，那是人的潜意识构成的空间系统。为了到达各意识之间沟通和交换信息的目标，人们必需将感知到的空间信息根据逻辑统一律表达出来，使别人能理解和大白。数学理论成立的三维坐标系有三个维度标的目的，可用来表达意识感知到的详细看念的三维空间关系，因而数学上的三维坐标系可用来表达物理学上的惯性坐标系。人们可将感知到的各类实物的空间位置及其空间关系通过三维坐标系表达出来，再连系时间维度就可用三维坐标系表达物理定律，物理学就能够此研究实物类看念运动的法例。熟悉过程就好像康德所言，意识让对象围绕理性动弹，或如本知论哲学所说的思维根据逻辑合成和组合显相。
在人们设定的数学坐标系内，不异单元的空间间隔在空间遍地的长度在逻辑上都是相等的，同样地，也就要求设定在惯性系内做惯性运动的物体，不管在何处和何时测得的空间特征值也应一致。因为空间概念是以丈量的物体之间的间隔为根底的，换个说法就是设定惯性系空间是平均的，即设定惯性参照系的空间密度一致。
3. 时间节律
本知论哲学认为，时间是其实化的空间再系统化和序列化的成果。意识将感知到的空间显相系统化再按挨次摆列组合，时间就是排序的维度。人们抉择空间中相对不变的周期性运动的实物做为时间序列参照物，所以时间只是一种空间现象。以参照物的空间运动做为参照，人们就可将时间做为三维空间的另一个维度。时间维度与空间的三个维度差别，空间的三个维度是能够通过觉得器官实时感知的，而时间维度是不成通过感官感知的，是想象中的一个维度。时间是三维空间整体的一个维度，而不是在空间三个维度的根底上再增加一个第四维度。有了时间维度，意识不只可感知实物的空间位置的差别，并且还可感知其位置改变的系列特征。
为了表达感知到的统一实物在差别时间维度的差别空间位置，人们同样可将数学三维坐标系做为整体增加一个时间维度。根据逻辑统一律，成立的坐标系的时间维度在单元时间长度上都是相等的，因而，也就要求设按时间参照物的运动周期是不变的。因为时间维度是整个三维坐标系的一个维度，所以应设定在统一空间坐标系的肆意空间内对统一事务所测的时间值不异。时间丈量值不因丈量事务空间位置的差别而差别以及时间参照物运动周期不变的特征，称之为时间节律同一性。
增加了时间维度的三维坐标系可为物理学研究供给根底逻辑东西，在空间密度一致和时间节律同一的惯性系内，人们对各类空间现象停止看察和总结，通过逻辑阐发得到初步的法例性结论，颠末尝试和理论的进一步查验，就可得到相对的、具有概率可靠性的物理学定律。
因为物体运动速度差别，人们就根据差别的速度成立各类速度差别的惯性系。相对性原理认为所有的物理定律都适用于惯性系，惯性系空间密度的一致和时间节律的同一是惯性系坐标系成立的逻辑前提前提，也是物理定律适用于惯性系的前提前提。
4. 光速的启迪
在伽利略的差别惯性系间的速度变更公式中，是以设定各类速度差别的惯性系的空间密度和时间节律别离相等为前提前提的，只要设定两者各自相等，差别的惯性系之间的速度才气通过伽利略换算公式彼此转换。然而，不管在高速运动形态仍是相对静行形态，人们所看测到的从统一光源中发射出的光的速度均一致，那一特殊的现象用伽利略变更无法阐明。因而，就必需对差别速度的惯性系的空间密度和时间节律停止研究。
根据本知论哲学原理，时间是其实化空间的系统化和序列化的成果。序列标识表记标帜物一般拔取运动周期相对不变的参照物，所以时间只是一种空间现象，应以空间来阐明时间而不克不及将时间绝对化或其实化。时间根本单元是以铯原子两个超精巧能阶间跃迁辐射振荡9,192,631,770个周期的持续时间做为1秒；空间长度根本单元，是将光在实空中1/299,792,458秒的时间内所通过的间隔做为一米。假设确认光子运动一样遵照牛顿第一运动定律，光子做恒定的运动，如许看起来似乎空间单元仍是以时间单元为根底的，那不是以时间决定空间吗？其实否则，固然目前人们对铯原子振荡周期的决定因素还没有切当的研究成果，但我们最少能够必定的是，那个振荡周期仍然是一种空间现象，只是它表示出比其他参照物运动特殊不变的周期性，所以被人们做为原则时间序列标识表记标帜参照物。那种空间现象仍然可陆续停止深进的探究，我们还能够提问，铯原子的两个超细能阶间的跃迁辐射振荡周期又是由什么决定的？那个振荡周期是不是就是永久的？如今的科学研究展现，那种表示不变的序列参照物却其实不能连结永久一致的特征，切确的原子钟在太空游览一段时间后，人们发现当时间变慢了，并且游览时间越长变慢得越多，那阐明其表示为振荡周期的时间节律并非绝对恒定的。
人们从运动物体上丈量各类光速所得到的成果均为一致，当然那是操纵目前最为切确的原子钟测得的成果。不管速度丈量摘用什么办法，人们都是根据间隔除时间而计算得出速度值的，光速也是如许丈量和计算得出的成果。既然做为序列参照物原子钟的时间在运动中会变慢，那么我们在运动时测光速的时间段就会响应变小，而目前测得的光速稳定那个事实就能够阐明，在运动物体中测光速时测得的光走行间隔也应同比例地缩小，如许才气确保实测的光速一致。固然目前还没有在运动物体上丈量空间关系改变的数据，但从原子钟变慢和光速稳定那两个丈量事实中，根据速度计算公式我们就可得出有相对运动的惯性系中的物体空间间隔即空间密度变小的结论。因空间密度变小，丈量仪器所测得光走行间隔变小，原子钟振荡周期变慢立即间节律变小，并且两者同比例改变，所以两者相除后得到光速稳定的计算成果。