相对论前的萌芽

在现代物理的萌芽时期就讨论过相对性原理。伽利略在1632年出自动的《关于两个重要世界系统的对话》中首先提出了相对性。一艘船以任何速度行驶：只要它的运动是协调一致的，不左右摇摆，你就会发现上面看到的所有现象没有发生任何改变。蚊蚋和蝴蝶仍然飞行如常，而鱼的游动也没有发生什么不同。不管人们是沿着船运行的方向，还是沿着与它运动相反的方向跳跃，他们跳跃的距离并没有发生变化。可能最有说服力的是所有落下来的水滴都一点不差地落到下面的窄口容器里，没有一滴水落到容器的后面，虽然当水滴还在空中落下时，船已经行驶了一段路程。伽利略打算通过这个实验说明地球是运行的。同时，他声称如果两个相互关联的参照系统沿着直线一致运动（如匀速运动），力学方法是没有办法判断哪一个是在运动，哪一个是静止的。在统一、直线的伽利略船中，船上的人不管从事什么力学、电磁学和光学实验，都无法判定他们是在运动还是处于静止中。
19世纪末，进一步研究力学的基础知识，为相互之间协调一致运动的参照系统赋予一个现代名字：惯性系统，而从一个惯性系统到另一个惯性系统的简单运算称为“伽利略变换”。相对性原理可以简单地认为，在所有的惯性系统中，力学定律是一样的，相对于伽利略变换是不变的。
把以太做为静止的参照系，是不对的。
牛顿认为，吸引苹果落地的力应该和使月亮在其轨道运行的力是一样的，这个力的大小与距离的平方成反比；
现代物理之父牛顿不太关心时间的内涵，而是非常关心行星系统的规律和力学的逻辑性。他认为一个绝对、真正和数学的时间（或者叫做日期）是以不变的方式飞逝的，与任何外界事物无关。这就是绝对时间的概念。
當時科学家认为光是一种波，所以他们猜想宇宙中一定含有某种无所不在的但却看不见的物质。它振荡着将波传播出去，就像海水上下起伏将海浪传播出去线样。科学家称这种物质为“以太”。
为了正确评价爱因斯坦的成就，人们必须以爱因斯坦继承下来，并作为范例的牛顿物理学为起点。两百多年来，它在物理学中一直具有重要地位，它把整个世界看成是根据简单定律工作的一个大机器，具体来说是由两对概念组成：时间和空间；物体和力。空间，在牛顿看来是“绝对”空间，是所有物体运动的容器。换句话说，它们的位置随时间而变化。同样，时间也是一种“绝对”时间。如果没有力的存在，物质将作协调直线运动；如果有力的作用，根据原理要可以计算物质运动的轨迹。这个理论框架在很多领域经爱了考验，在天体力学上几乎是奇迹般的准确预，而在气体中声音的传播上也取得了成功。后来的人们可能忽略了牛顿当时已经意识到一些概念上的缺陷。一个缺陷是物体间的吸引－引力，当时认为引力在空间的传播速度是无穷大的，更确切地说，它的传播与时间无关。另一个缺陷是物体与空间的不对称性。
通过光信号校准时钟的方法，庞加莱给出了洛伦兹的“当地时间”的物理解释。
“经过多年研究，我意识到困难的主要原因是对于基本力学概念的武断。四年后，通过修改同时性概念，重新赋予它具体形式，我得出相对论原理。”
将气体分子运动论方法应用于金属电子的运动，微观悬浮粒子的布朗运动以及黑体辐射理论；
德鲁德的电子理论认为，金属中存在着像气体一样自由运动的粒子，因此可以导热和导电。
牛顿（1642-1727)提出了描述宇宙的力学定律，使宇宙相当程度上为更改所统辖：无论是下落的苹果，还是沿轨道运转的月球，支配它们的都是关于引力、质量、力和运动的相同定律。
起初，麦克斯韦的电磁场论似乎与牛顿力学相容。例如，麦克斯韦认为包括可见光在内的电磁中以通过经典力学来解释－我们只需假设宇宙中充满着一些看不见的、稀薄的“承载光的以太”就可以了，电磁波正是通过这种“以太”的起伏振荡来传播的，就像水传播大海的波浪，空气传播声波一样；
在牛顿留给爱因斯坦的宇宙中，时间有一种绝对的存在——它独立于物体和观察者而均匀流逝，空间也有类似的绝对存在性。引力被认为是物体神秘地穿过空虚的空间彼此施加一种力。在这一框架中，物体服从力学定律。从行星轨道、气体扩散、分子抖动到声波（虽然不是光波）传播，它们在解释万物方面惊人地准确，堪称完善。