如何定量描述物质在时间和空间“舞台”上的运动，是物理学的基本问题。对时间和空间本身的定量测量就是最基础的工作。周期性的事件是时间流逝的标尺，而空间的测量则能从自然中找到很多合适的参照。
时空观的定量化描述是物理学的基础。这一点实际上是很重要的，因为没有一个时间和空间的观念，我们很难科学地描述现象。我们平常会用一些比较感情化的语言来描述，比如说白驹过隙，再比如说慢似乌龟这样的语言。
这些东西都无法真正地来定量化描述我们的世界，不能够帮助我们认识我们的世界到底是符合什么样的规律，怎么样运行的。如果我们需要描述一个事物，比如说一个人在奔跑、一个小猫在喵喵叫、河流山川甚至星辰的运行是怎么样子的。我们都需要定量地把它刻画好，那么怎么样定量地刻画好呢？
实际上我们可以先从一个简单的事情来看，古代有个科学家叫伽利略，他描述了一个事情。他描述了一个什么事情呢？
一个小球沿着斜坡滚下来的时候，会是一个慢慢加速越来越快的过程。一句话就是，这小球滚的越来越快。这样一个运动，我们应该怎么样定量地来表达它呢？伽利略是怎么做的？他想：“我现在要是看它的运动，要看它在间隔相同的时间段它能运动多少。”这里边间隔的时间段就是时间，运动多少就是空间。他怎么做的呢？
他用自己的脉搏，脉搏按说都是等时间间隔的，他数着脉搏，脉搏每跳动一次的时候，让另外一个人沿着小球刻画出来小球移动的位置。后来他常清晰地发现，随着时间1、2、3、4流逝的时候，小球运动的距离是1、4、9、16这样一个平方的关系。他反复的这样，就能够把这个运动刻画好。这实际上，就是说明了我们怎么样把时间和空间利用好的一个事情。