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任何两个不同的惯性系的空间和时间量之间满足伽利略变换。在这种变换下，空间，位置、速度是相对的，即相对于不同参考系其数值是不同的：长度、时间间隔是的，即相对于不同参考系其数值是不变的，同时性也是的。相对于某一惯性系同时发生的两个事件，空间，相对于其他的惯性系也必定是同时的。另外，牛顿力学规律在伽利略变换下保持形式不变，四维空间，这一点符合伽利略相对性原理的要求。正是这个相对性原理，构成了对牛顿的空间概念的怀疑的起点。如果存在空间，则物体相对于这个间的运动就应当是可以测量的。这相当于要求在某些运动定律中含有速度。然而，相对性原理要求物体的运动规律中必定不含有速度，亦即速度在原则上是无法测定的。G.莱布尼兹、G.贝克莱、E.马赫等先后都对空间、时间观念提出过有价值的异议，指出没有证据能表明牛顿空间的存在。

时空质的外延部份涉及到其数值测度问题，其测度数值都是相对于参照系的，而且都只能够是近似值。测度时空质的数值是科学上要具体解决的问题。在爱恩斯坦以前是在虚拟静止参照系下分别测度的，具体了它们的各自独立；爱恩斯坦增加了在实际运动参照系下的共尺测度方法，具体了它们的相互联系。时空质的依存关系确立了事物的演化秩序。如果在测度上以常量光速c为共尺，此秩序可由以下爱因斯坦狭义相对论公式具量表达：T=γ(t-vr/c^2)，动时间T，百度空间，静时间t，相对运动下钟变慢；R=γ(r-vt)，动距离R，静距离r，相对运动下尺变短；M=γm，动质量M，静质量m，相对运动下质变大。