七，對慣性參考系的討論
在現代物理學中，從馬赫、伽俐略到牛頓，再到愛因史坦，對慣性系或者慣性參考系，並沒有做出一個明確的、中肯的定義。
經典運動力學認為：符合 「牛頓慣性定律」的參考系，就是慣性參考系。就是： 具有靜止或做勻速直線運動的物質系統，就叫慣性參考系 。但是，這樣的定義有三方面的問題需要商榷。
其一，宇宙中沒有絕對靜止或做勻速直線運動的物體，更沒有絕對靜止或做勻速直線運動的物質系統。比如地面上的物體，可以近似地看作是在地面上有相對的靜止，或在地面上做近似的勻速直線運動。但是，這個物體在宇宙中卻有著非常復雜的執行軌跡，也就是說，地面的物體不論是靜止或者是運動，在宇宙這個大環境中，都沒有靜止或勻速直線運動可言。所以，以所謂的 「 靜止或做勻速直線運動 」來定義慣性系，是理想化了的，現實中是不存在的。
其二，如果不是靜止狀態或做勻速直線運動的物質系統，可以不可以作為慣性參考系呢？事實上也是可以的。比如地面，雖然隨著地球在運動，但是，卻依然具有慣性參考系的意義。再比如地面上的車、船等，不管是在地面上做勻速運動或者靜止，也都可以被看成是一類慣性參考系。
也就是說，一類做變速運動的物質系統，也可以作為慣性參考系來套用。事實上正是這樣，比如地面，雖然在隨著地球自轉、隨著地球繞太陽公轉、隨著太陽系在銀河系旋轉、隨著銀河系在宇宙中運轉等，但是，地面仍然可以看成是慣性參考系。為什麽呢？這裏面的一個關鍵性問題，就是 「同步運動」的問題，也就是說： 只要系統內具有 「同步運動」的意義，就可以被稱作「慣性參考系。
由以上的討論我們可以知道，經典力學對所謂慣性參考系的定義，是不嚴謹的，也不完整、不清哳。
愛因史坦認為重力場中的任何物質系統，都可以被看成慣性參考系。這主要是為了迎合相對論中的等效原理所作的假設。這無疑是拓展了所謂慣性參考系的定義範圍，畢竟在重力場中的物體，是要受到重力的作用，具有重力加速度，這就超出了 「 靜止或做勻速直線運動 」的這個定義範圍了。但是，愛因史坦只是分析了這種現象，並沒有對慣性參考系做出一個中肯的、明確的定義。
定義： 任何具有同步運動效應的物質系統，都可以看成是慣性參考系 。
這裏面只有一個條件，那就是物體要具有、與物質系統一起做同步運動的特性。而所謂的同步運動，就是物體與系統本身具有相同的起始速度，或相同的速度變化量。比如地面可以看成是一個慣性參考系，因為，不管地面在宇宙中做著多麽復雜的運動，而在地面範圍內，物體與地面有著相同的初始運動狀態，即在地面上的物體都有著關於系統內的運動起點，所以，地面就是一個慣性參考系。
在地面範圍內，我們將不再考慮地面在宇宙中的執行狀態，只討論物體在地面上的存在狀態，而把地面系統本身在宇宙中的運動狀態，看成系統內各個物體的起始狀態，就是相對靜止的狀態。而在這個起始狀態之後，就是物體在地面範圍內或在地面參考系 「內」的運動，或者叫慣性參考系「內」的物體的「個人化」運動。
這樣一來，只要是研究所需要，就可以把地面看成是一類慣性參考系；把在地球上行駛的車、船，也可以看成一類慣性參考系；我們甚至可以把太陽系看成一類慣性參考系；把銀河系看成一類慣性參考系；把整個宇宙看成一類參考系。因為，這所有的物質系統，不論做著什麽樣的運動，只要具有同步運動這個基礎，就都具有慣性系的意義。
比如地球繞著太陽轉，這只是地球在太陽系內的個人化運動，並與太陽系有著在宇宙中的同步運動。至於制造這個 「同步運動」的力量，就是萬有重力，這就跟愛因史坦的慣性系理念對接上了。至於太陽系繞著銀河系轉，也是同樣的道理。如果把大宇宙看成一類慣性系，那就能研究星系在宇宙中的運動狀態了。
當我們解決了慣性參考系的概念和定義的問題之後，還要研究參考系的 「級別」。因為，我們也看到了，在上面所說的這些慣性系之間，隨著空間範圍的從小到大，它們的起始速度並不在一個起點上。比如車或船這類慣性系跟地面系統的「速度起點」並不一樣；地面系統的「速度起點」跟地球系統的「速度起點」也不一樣；地球系統的「速度起點」跟太陽系的「速度起點」也不一樣；太陽系的「速度起點」跟銀河系的「速度起點」也不一樣。這裏每一個小一級的系統都是更大一級系統的子系統，這就形成了大系統包涵小系統的事實。
因此，我們說： 雖然都是具有同步運動效應的慣性參考系，卻有著不同的 「速度起點」，這就決定了：所謂的「慣性參考系」，也有著不同的類級的差異。大一級的慣性系統包涵著小一級的慣性系統，如是類推，並且，大小之間，不相違越。
所以，慣性參考系有著類級的差別，在不考慮慣性系本身的運動狀態，只考慮慣性系內部的物體存在狀態時，慣性參考系都是平權的，但是，不同類級的慣性系之間，卻並非是等價的。平權：是都有同步運動這個特點；不等價：是因為基態的 「速度起點」不一樣。正是因為這樣，才有了在地面上靜止的物體，在地球系統內來看，就是轉動的；在太陽系內來看這個物體時，既有與地球一起的自轉，還有同地球一起在繞著太陽的公轉；在銀河系內來看，這個物體的執行軌跡更加地復雜。但是， 這些內容都不否定這個物體在地面上的相對靜止 。所以，研究物體的運動或靜止，是要選擇相應的慣性系來作為基礎的，不同類級的慣性系，對物體在系統記憶體在狀態的描述，要考慮相應的具體情況。
如果我們把第一類的慣性系定義為大宇宙，那麽，銀河系級別的慣性系就可施設為第二類慣性系；太陽系級別的就可以施設為第三類慣性系；地球級別的就可以施設為第四類慣性系；地面級別的就可以施設為第五類慣性系；地面上的車或船級別的就可以施設為第六類慣性系。 至此，我們對宇宙中各類級的慣性參考系，就算有了一個大致的了解了。
最後一個問題，研究兩個同類級的慣性參考系之間關系時，要依大一級的慣性系為場所，這樣就可以很好地確定這兩個慣性系在大一級慣性系中的位置和位置變化。而兩個同類級的慣性系之間，應該都是獨立的個體，如果只考慮它們之間的關系，只能建立距離和距離變化的關系，不能建立起各自位置及位置變化的概念。由於它們之間只有距離和距離的變化，這種單調的關系，不具有三維空間的意義，是不可能用來描述它們在 「任何地方」上的運動或靜止的。
比如在地面上有兩輛汽車，無論是一輛靜止在地面上，還是一起在地面上執行，如果我們不考慮地面這慣性參考系時，我們就不能準確的認識他們各自在地面上的存在狀態。因為它們只有距離和距離的變化，你根本無法判斷是哪一個在運動，哪一個在靜止，還是都在運動。只有站在地面上觀察，它們在地面上的運動或靜止，才是一目了然的事情。
