在现代科学发展过程中，物理学家总是在寻找更加普适物理规律，比如牛顿通过观察发现了万有引力，并推算出万有引力计算公式为F=GMm/R^2(G为万有引力常数)，后来爱因斯坦发现牛顿的万有引力公式计算的并不精确，且牛顿认为引力是一种超距作用。在爱因斯坦看来，这显然是无法解释引力到底是如何产生并在如此长程下起作用的，于是他推出了新的引力解释——广义相对论。
牛顿
爱因斯坦对引力的描述在1905年之前，爱因斯坦还是一位名不见经传的专利局小公务员， 时间来到1905这一年，不知道是爱因斯坦厚积薄发，还是灵感喷涌，爱因斯坦在这一年连续发表了几篇诺奖级别的论文，这一年就是被称之为爱因斯坦“奇迹年”。其中一篇是具有划时代意义的狭义相对论。
爱因斯坦
爱因斯坦在所有惯性系之间的都满足相对性原理以及预言光速永远不变这两个条件下通过数学推导得出了狭义相对论。从狭义相对论的框架下，时间与空间是一体的，形成为一个时空（闵可夫斯基四维时空）必须统一考虑。通俗的说，同样发生一个事件，对于不同的人来说发生的时间可能是不同的。但是狭义相对论有一个致命的缺席就是只服从惯性系，而不服从非惯性系。
惯性系与非惯性系
那么惯性系与非惯性系的区别到底是什么呢？举一个实际的例子，请看下图所示：在一个封闭的小车有一个物体m，物体与车厢接触光滑，也就是说忽略摩擦力的作用，小车的加速度为a，但是不论小车为运动状态是什么，物体m总是保持静止或者匀速直线运动，那么我们就说车厢内是一个惯性参考系，反之，m却以a加速度加速运动，那么此时的参考系为非惯性参考系。
总结一下就是：
1.如果一个参考系中，自由物体相对参考系保持静止或保持匀速直线运动状态，那么这个参考系就是惯性系，牛顿定律成立。
2.反之，如果在一个参考系中，自由物体保持定加速度运动或者变加速度运动，这个参考系就是非惯性系，牛顿运动定律不成立。
