相对于一个惯性系作加速运动的参考系一定是非惯性系 。由于转动产生加速度，所以相对一个惯性系作转动的参考系也一定是非惯性系 。自然界中不存在严格的惯性系，任何物体间都有万有引力，参考系所选定的参照物总要受到引力作用而产生加速度 。通常认为太阳系相对于地心系和地面系来说是较好的惯性系，其次是地心系 。




1905年以来，爱因斯坦的相对论推翻了牛顿建立的大部分科学体系 。爱因斯坦指出，牛顿运动定律在超出经典力学范围或质点、惯性参考系以及宏观、低速运动问题等适用条件时，不再成立 。
牛顿运动定律只适用宏观问题 。解决微观问题必须使用量子力学 。
牛顿运动定律只适用低速问题 。若物体的速度与光速接近时，必须使用狭义相对论 。

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