牛顿及同时代的科学家们也早已提出了解释光现象的光学理论。由于上述力学定律无论在天体运动的描述还是日常生活中物体运动的描述上，都获得了成功，所以光学理论也都以力学定律为前提，认为光由符合牛顿运动定律的粒子组成。同样对于其他物理学领域的各种物理过程，例如电磁现象、热现象和化学反应等，人们也将其抽象为力学模型，并用牛顿运动定律解释这些现象。牛顿运动定律在实证经验上的成功使它很快便成为检验理论“物理合理性”的试金石。除了牛顿运动定律以外，其他能够计算和阐明物理现象的理论仅仅被看作“可行的”，而不是“物理的”。在牛顿的力学体系建立后不久，中世纪的有机自然哲学体系便被这种新的体系所取代。
然而，牛顿力学的成功却显然归功于它的实用性，而不是它在哲学上的合理性。惯性定律刚刚被提出时，以中世纪哲学的观点来看，它相当荒谬而不可理解。为什么不用被外力推动，物体就可以永远沿直线运动下去呢？这无疑与人们的经验相悖。但是，这种“可笑”的定律最终战胜了一切异议而被接受，这得益于它在数学上的简明性，以及在其基础之上建立的力学体系的巨大成功。最终，物理学体系被颠覆，牛顿运动定律成为唯一的“哲学的真实”。机械论时期的哲学家们，尤其在十八世纪末，提出各种论点来证明，惯性定律是绝不荒诞的，它的合理性是显而易见的，甚至是唯一符合哲学论的对真实的解释。
由于牛顿力学体系的历史根源，哲学家们抵触爱因斯坦的理论。除了理论学家，一些实验物理学家们也同样难以接受爱因斯坦的理论。他们在大学中接受了传统机械观哲学教育的洗礼，将其奉为信条，因此即使在物理实验中获得了超出牛顿运动定律可解释范畴的实验结果，也不能意识到其背后颠覆性的新科学理论，而仍然一味信奉着牛顿的理论体系。
牛顿力学中的相对性原理
牛顿运动定律中尚存着关键性的问题待解决。惯性定律说明任何物体要保持匀速直线的运动状态直到外力迫使其改变运动状态为止。那么究竟什么才是“匀速直线运动”呢？在日常生活中，匀速直线运动似乎很容易定义，例如，当台球在桌面上沿着一条平行于球桌边缘的直线滚动时，它就在做直线运动。但是若考虑到球桌本身置于地球上，而地球不仅在自转，还绕太阳公转，那么在地球之外观察台球的运动时，最终合成的运动状态将会变得很复杂而不是简单的直线运动。在这个意义上，只有和球桌同在一个房间里的人才能观察到桌上的球是沿直线运动的。
鉴于此，牛顿定义了“绝对运动”（“Absolutemotion”），即“物体从一个绝对位置到另一个绝对位置的运动”，并称“‘绝对运动’既不能被创生，也不能被改变，而是物体由于被施加了力的作用而发生的运动”。在这个定义下，如果我们能观测到球在没有任何外力作用下沿着平行于桌子边缘的直线做匀速运动，那么这个房间则被认为在“绝对空间”（“Abso-lutespace”）中静止。这个“静止”房间的参考系则被定义为惯性系（Inertialsystem），因为在这个参考系里，惯性定律成立。假设有第二个房间，它随着旋转木马一起转动。相对于“静止”房间，新的房间在做圆周运动，因此这个房间里的小球不可能在没有外力作用的情况下保持匀速直线运动。那么根据上面的定义，旋转木马上的房间就不是一个惯性系。
若是小球在匀速直线运动的火车车厢中，那会怎样呢？这种情况下，火车上的小球仍然可以在没有外力的情况下做匀速直线运动。实际上，在“静止”房间中做匀速直线运动的物体，被火车上的观测者所观测时，也同样做匀速直线运动。因此，只要像火车车厢这样的“运动系”相对于“静止”房间做匀速直线运动，惯性定律在“运动系”中就仍然成立。
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