这时有人会说 ， 我是说 状态二里的水 本身在转 ， 并不是说它相对水桶在转 。 正是这种 真正的转动让水面凹下去了 ， 而 状态一里水和桶并没有真正的转动 ， 因此水面是平的 。
听起来好像很有道理 ， 那问题又来了： 你要如何判断水是否在做真正的转动呢？当水相对什么转动时才是真正的转动？或者换个角度 ， 你觉得一开始的水没有真正的转动 ， 那么 ， 真的有东西是处在绝对的无转动状态么？
水井里的水是真正的无转动么？显然不是 ， 因为地球在自转 ， 会带着水井里的水一起转动 。 同理 ， 太阳、银河系等都不可能是真正的无转动 。
所以牛顿认为 ， 我们必须假设一种 自身特性与一切外在事物无关 ， 处处均匀 ， 永不移动也永不转动的东西存在 ， 这就是他在《自然哲学的数学原理》里定义的 绝对空间 。

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只有相对绝对空间无转动 ， 才是真正的无转动 ， 这时候水面才是平的；如果你相对绝对空间有转动 ， 即便你们之间没有相对转动 ， 水面也会是凹的 。
牛顿就这样给了 水桶实验一个自洽的说明 ， 也顺带“证明”了 绝对空间的存在 。
然后 ， 既然存在绝对空间 ， 那 绝对运动就是理所当然的事情了 。 有了 绝对空间 ， 配上 伽利略变换 ， 牛顿力学的所有定律就可以在惯性系里具有相同的数学形式 ， 也就是满足 相对性原理 ， 完美！
通过 水桶实验 ，牛顿试图向大家证明： 绝对空间是存在的 ， 相对绝对空间的运动（绝对运动）也是可以被实验证明的 。
15-马赫与水桶实验
然而 ， 在很久很久以前 ， 就有人持有一种与之 截然相反的观点 。
比如 亚里士多德就认为： 不存在绝对空间 ， 空间只不过是物体的空间秩序 。 如果没有物体以及物体间的相互关系 ， 空间就根本不存在 ， 一个“空无一物”的绝对空间是没有任何意义的 。
话虽然很拗口 ， 但是想表达的意思却很简单 。 比如我问你 国家图书馆在哪？你说在 动物园的西面 。 我问你在哪 ， 你说在 公司 。
当我们在回答“某个物体在哪里？”的时候 ， 我们其实是在指明 这个物体的周围有什么东西 。
如果你处在空无一物的虚空里 ， 问你在哪就没有任何意义了 ， 空间也就失去了意义 ， 这是一种 相对主义的 空间观 。 但 牛顿肯定会反对 ， 他会说即便在空无一物的虚空里 ，绝对空间依然是存在的 。
这是两种完全针锋相对的观点 。
在牛顿以及牛顿之后的 两百多年里 ， 因为 牛顿力学的巨大成功 ，绝对空间的观点占据着压倒性的优势 。
虽然在 牛顿同时代就有人（比如 莱布尼茨和 贝克莱）批评 绝对空间 ， 但他们都只能从 纯哲学的角度进行批判 ， 无法触及绝对空间背后的大靠山—— 牛顿力学 。 因此 ， 他们的批判显得没有多少份量 ， 也没能引起物理学家的关注 。
在 牛顿力学统治世界200多年后 ， 第一位重量级对手登场了 ， 他的名字叫 恩斯特·马赫 。
马赫对 牛顿力学和 绝对时空观进行了深刻而又系统的批判 ， 这些内容都写进了他的名著 《力学及其发展的批判历史概论》（又名《 力学史评》）里 。

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马赫是第二代 实证主义大佬 ， 实证主义这个词我在其它文章里也多次提到 。
他们主张 一切科学知识必须建立在观察和实验的基础之上 ， 认为经验是知识的唯一来源和基础 。 他们旗帜鲜明的反对形而上学 ， 认为科学是对经验的描写 ， 我们不必也不应该去追问科学背后的“本质” ， 并且应该把那些无法观测的概念从科学里清除出去 。