七，对惯性参考系的讨论
在现代物理学中，从马赫、伽俐略到牛顿，再到爱因斯坦，对惯性系或者惯性参考系，并没有做出一个明确的、中肯的定义。
经典运动力学认为：符合 「牛顿惯性定律」的参考系，就是惯性参考系。就是： 具有静止或做匀速直线运动的物质系统，就叫惯性参考系 。但是，这样的定义有三方面的问题需要商榷。
其一，宇宙中没有绝对静止或做匀速直线运动的物体，更没有绝对静止或做匀速直线运动的物质系统。比如地面上的物体，可以近似地看作是在地面上有相对的静止，或在地面上做近似的匀速直线运动。但是，这个物体在宇宙中却有着非常复杂的运行轨迹，也就是说，地面的物体不论是静止或者是运动，在宇宙这个大环境中，都没有静止或匀速直线运动可言。所以，以所谓的 「 静止或做匀速直线运动 」来定义惯性系，是理想化了的，现实中是不存在的。
其二，如果不是静止状态或做匀速直线运动的物质系统，可以不可以作为惯性参考系呢？事实上也是可以的。比如地面，虽然随着地球在运动，但是，却依然具有惯性参考系的意义。再比如地面上的车、船等，不管是在地面上做匀速运动或者静止，也都可以被看成是一类惯性参考系。
也就是说，一类做变速运动的物质系统，也可以作为惯性参考系来应用。事实上正是这样，比如地面，虽然在随着地球自转、随着地球绕太阳公转、随着太阳系在银河系旋转、随着银河系在宇宙中运转等，但是，地面仍然可以看成是惯性参考系。为什么呢？这里面的一个关键性问题，就是 「同步运动」的问题，也就是说： 只要系统内具有 「同步运动」的意义，就可以被称作「惯性参考系。
由以上的讨论我们可以知道，经典力学对所谓惯性参考系的定义，是不严谨的，也不完整、不清哳。
爱因斯坦认为引力场中的任何物质系统，都可以被看成惯性参考系。这主要是为了迎合相对论中的等效原理所作的假设。这无疑是拓展了所谓惯性参考系的定义范围，毕竟在引力场中的物体，是要受到引力的作用，具有引力加速度，这就超出了 「 静止或做匀速直线运动 」的这个定义范围了。但是，爱因斯坦只是分析了这种现象，并没有对惯性参考系做出一个中肯的、明确的定义。
定义： 任何具有同步运动效应的物质系统，都可以看成是惯性参考系 。
这里面只有一个条件，那就是物体要具有、与物质系统一起做同步运动的特性。而所谓的同步运动，就是物体与系统本身具有相同的起始速度，或相同的速度变化量。比如地面可以看成是一个惯性参考系，因为，不管地面在宇宙中做着多么复杂的运动，而在地面范围内，物体与地面有着相同的初始运动状态，即在地面上的物体都有着关于系统内的运动起点，所以，地面就是一个惯性参考系。
在地面范围内，我们将不再考虑地面在宇宙中的运行状态，只讨论物体在地面上的存在状态，而把地面系统本身在宇宙中的运动状态，看成系统内各个物体的起始状态，就是相对静止的状态。而在这个起始状态之后，就是物体在地面范围内或在地面参考系 「内」的运动，或者叫惯性参考系「内」的物体的「个性化」运动。
这样一来，只要是研究所需要，就可以把地面看成是一类惯性参考系；把在地球上行驶的车、船，也可以看成一类惯性参考系；我们甚至可以把太阳系看成一类惯性参考系；把银河系看成一类惯性参考系；把整个宇宙看成一类参考系。因为，这所有的物质系统，不论做着什么样的运动，只要具有同步运动这个基础，就都具有惯性系的意义。
比如地球绕着太阳转，这只是地球在太阳系内的个性化运动，并与太阳系有着在宇宙中的同步运动。至于制造这个 「同步运动」的力量，就是万有引力，这就跟爱因斯坦的惯性系理念对接上了。至于太阳系绕着银河系转，也是同样的道理。如果把大宇宙看成一类惯性系，那就能研究星系在宇宙中的运动状态了。
当我们解决了惯性参考系的概念和定义的问题之后，还要研究参考系的 「级别」。因为，我们也看到了，在上面所说的这些惯性系之间，随着空间范围的从小到大，它们的起始速度并不在一个起点上。比如车或船这类惯性系跟地面系统的「速度起点」并不一样；地面系统的「速度起点」跟地球系统的「速度起点」也不一样；地球系统的「速度起点」跟太阳系的「速度起点」也不一样；太阳系的「速度起点」跟银河系的「速度起点」也不一样。这里每一个小一级的系统都是更大一级系统的子系统，这就形成了大系统包涵小系统的事实。
因此，我们说： 虽然都是具有同步运动效应的惯性参考系，却有着不同的 「速度起点」，这就决定了：所谓的「惯性参考系」，也有着不同的类级的差异。大一级的惯性系统包涵着小一级的惯性系统，如是类推，并且，大小之间，不相违越。
所以，惯性参考系有着类级的差别，在不考虑惯性系本身的运动状态，只考虑惯性系内部的物体存在状态时，惯性参考系都是平权的，但是，不同类级的惯性系之间，却并非是等价的。平权：是都有同步运动这个特点；不等价：是因为基态的 「速度起点」不一样。正是因为这样，才有了在地面上静止的物体，在地球系统内来看，就是转动的；在太阳系内来看这个物体时，既有与地球一起的自转，还有同地球一起在绕着太阳的公转；在银河系内来看，这个物体的运行轨迹更加地复杂。但是， 这些内容都不否定这个物体在地面上的相对静止 。所以，研究物体的运动或静止，是要选择相应的惯性系来作为基础的，不同类级的惯性系，对物体在系统内存在状态的描述，要考虑相应的具体情况。
如果我们把第一类的惯性系定义为大宇宙，那么，银河系级别的惯性系就可施设为第二类惯性系；太阳系级别的就可以施设为第三类惯性系；地球级别的就可以施设为第四类惯性系；地面级别的就可以施设为第五类惯性系；地面上的车或船级别的就可以施设为第六类惯性系。 至此，我们对宇宙中各类级的惯性参考系，就算有了一个大致的了解了。
最后一个问题，研究两个同类级的惯性参考系之间关系时，要依大一级的惯性系为场所，这样就可以很好地确定这两个惯性系在大一级惯性系中的位置和位置变化。而两个同类级的惯性系之间，应该都是独立的个体，如果只考虑它们之间的关系，只能建立距离和距离变化的关系，不能建立起各自位置及位置变化的概念。由于它们之间只有距离和距离的变化，这种单调的关系，不具有三维空间的意义，是不可能用来描述它们在 「任何地方」上的运动或静止的。
比如在地面上有两辆汽车，无论是一辆静止在地面上，还是一起在地面上运行，如果我们不考虑地面这惯性参考系时，我们就不能准确的认识他们各自在地面上的存在状态。因为它们只有距离和距离的变化，你根本无法判断是哪一个在运动，哪一个在静止，还是都在运动。只有站在地面上观察，它们在地面上的运动或静止，才是一目了然的事情。
