出于力学体系完备性的要求，牛顿的解决方案是提出“绝对空间”，并且惯性定律中所指的运动就是在绝对时间过程中的相对于绝对空间的某一绝对运动；由此也把牛顿第二定律的基石奠定在“绝对空间”之上。牛顿为证明在绝对空间的绝对运动存在，提出了极具令人引发深思的“木桶实验”：设想把装有水的水桶挂在拧紧的绳子上。一松手，水桶立即旋转，刚开始由于水面滞后、仍保持平面，因而水与水桶有相对运动；随后水渐渐跟着水桶一起转，向桶壁挤压，水面逐渐下凹，直到最后二者没有相对运动；再让水桶马上停止转动，水桶中的水仍在旋转，水面仍然下凹。牛顿把整个过程分为：在开始和最后，水与水桶都有相对运动，开始水面是平的，最后水面下凹；在中间和最后，无论水与水桶是否有相对运动，水面都下凹。是什么原因造成水面下凹呢？牛顿认为，水与水桶的相对运动不是水面下凹的原因，水面下凹的真正原因是水在空间受到惯性离心力的“绝对转动”。这表明就算我们没有直接观测到绝对空间，但正是由于存在着可以观测物体作绝对加速度运动，也可以断定存在绝对空间。
经验主义哲学家马赫反驳。他在《力学及其发展的批判历史概论》中对水桶实验指出：“牛顿旋转水桶的实验只是告诉我们，水对桶壁的相对转动并不引起显著的离心力，而这离心力是由水对地球的质量和其它天体相对转动才引起的。如果桶壁愈来愈厚，愈来愈重，厚到几海里，那时就没有人能够断言实验会得出什么样的结果。”马赫继续问道：“能把水桶固定，让所有恒星旋转，再来证明离心力不存在吗？”“这样的实验是不可能的，这种想法也是没有意义的；因为，这两种情况从直觉看来是不可区别的。所以我认为，这两种情况其实同属一种，而牛顿的区分是荒谬的” 按照马赫的观点，牛顿水桶实验水面下凹行为并不能区分究竟是水相对绝对空间的转动，还是水相对于众星体的转动，相反地，把水面下凹行为看成是由于水相对于从星体转动，水桶内壁以外的所有质量的吸引和带动所造成的，要更自然些。这样，包括旋转的所有运动都是相对的；没有绝对空间，水的旋转是相对于远方星体的总和的相对运动。

马赫对牛顿力学的批判无疑是深刻的，但马赫不仅涉及到绝对空间是否存在问题，而且涉及到惯性质量的起源以及与之相关的运动的相对性、惯性运动和惯性系的起源问题。针对惯性运动和惯性系，马赫认为：“如果我们说，物体保持其在空间的方向和速度不改变，我们的这一断言只不过是相对于整个宇宙的简称。”“我们怎么能够确定这样的参考系？只能参考与宇宙中的其他物体。”按照马赫解释，在非惯性系中物体所受的惯性力是一种引力的表现，物体的惯性是宇宙中的其他所有物质对它作用的结果。问题是，正如马赫自己问的：我们怎么能够确定这样的参考系？如果只能参考与宇宙中的其他物体，而宇宙的所有物质都是在作相对运动，从而物质之间的引力也是万有的。结果，完全可以推断宇宙间没有惯性系只有在非惯性系，既然这样，惯性系的起源问题已经不存在了。接着，要是真的没有惯性系，那么同样一个物体的质量在不同的参考系就有不同的数值，质量都成了依赖参考系的“地方质量”，这在在牛顿力学体系里，就算保持牛顿第二定律纯数学形式，又能确定什么物理实在呢？如何面对相对性原理呢？因此马赫不得不面临这样一个问题，那就是必须建立一个非惯性系的质量的起源理论，而且，假设这个理论存在，至少在宇宙的大度上相对性原理肯定不成立。（待续中）

楼主写得很好，4楼只是挑点小刺。楼主请继续�

接着，要是真的没有惯性系，那么同样一个物体的质量在不同的参考系就有不同的数值

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再问一下这是为什么�

回复：
如果m用牛二定义:m=f/a,a相对于任何一个惯性系都是确定的,加速度在惯性系中没有相对性,但a相对于任何一个非惯性系就不会满足这种性质了.因此“为了在非惯性系中仍然保持牛顿第二定律的形式”，和“要求质量是个常量”在这种物理意义上是等价的描述.

近期讨论的帖子�

按牛顿对力的定义，真实力必须是物体之间的相互作用，如果找不出施力物体，就认定那不是真实力。 
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和也就是力的定义的一个缺陷。比如在一个爱因斯坦电梯的情形下，你有如何判断这个力是真实还是虚拟的？

好像牛顿没有说什么“真实力”或“不真实的力”，
牛顿只区分了“真实运动”和“相对运动”。
如果电梯静止在地球上，物体受到引力下落，这是因为物体受到力的作用，“真实运动”发生了改变。
如果没有引力场，而是电梯在加速，按照牛顿的观点，电梯内物体的真实运动没有变，变的只是“相对运动”，不能因此而判断物体受到了力的作用。
（当然了，什么是“真实运动”，什么是“相对运动”，在牛顿力学里多多少少有点循环定义。）

如果没有引力场，而是电梯在加速，按照牛顿的观点，电梯内物体的真实运动没有变，变的只是“相对运动”，不能因此而判断物体受到了力的作用。 
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问题在于这时的参照系本身是无法判断自己是什么状态的，只能够按照上面的物理实验来判断，就像伽利略当年所假设的那样，因此也就无法判断什么是真实的运动？由此判断是惯性力还是引力的作用是无法做到的。

牛顿说：

要认识特定物体的真实运动，并切实地把它与表象的运动区分开，确是一件极为困难的事，因为于其中发生运动的不动空间的那一部分，无法为我们的感官所感知。

——这就是牛顿的解释。在牛顿的理论中，相对于“不动空间”的运动是“真实运动”。虽然难以把它和“相对运动”区分，但终究是可以区分的。

PS：这里只谈历史上曾经有过的见解。真正论理的话，无疑你是对的。