似乎所有人都知道时间的特殊性，但物理学——迄今最精密、最成功的科学怎么处理它？梳理2000多年来物理学的基本运动理论的发展，一个初步的脉络呈现在我们面前。亚里士多德认为时间维度与空间维度是互不影响的，空间维度可能更为重要——天上和地面的运动规律是不一样的。牛顿引入绝对时间与绝对空间的概念，在经典力学中时间维度是与空间维度地位平等的。
牛顿提出三大运动定律以后，物理学的基本运动理论一分为三：爱因斯坦的(狭义)相对论力学、量子力学和演化力学。三个力学理论分别引入一个普适物理常数:真空中光速c、普朗克常数h和玻尔兹曼常数k，各自界定了对物理世界认识的一个极限：光速不变性、不确定性和不可逆性。
对时间的认识也一分为三：量子力学基本沿用经典力学的时间概念；基于相对论，力学时间与空间统一了，可以在一定程度相互转换，但基本的时序是相对性不变的，时间与空间有所不同；基于热力学第二定律和耗散-涨落定理所代表的不可逆性，演化力学给予了时间一个特别地位。这些显然还不是最后答案。三种普适力学若是统一，以后时间的作用怎样？
从人类文明曙光开始几乎所有人都知道、或觉得知道时间是什么，都感觉到时间在不停地流逝，过去、现在和未来是不同的。从古至今一直有人幻想能回到过去或知道未来，如各种穿越剧所演示。还有不少人想方设法让时间流动变缓、甚至停滞下来，众所周知的埃及法老企图用木乃伊来实现永生、秦始皇寻求长生不老之术就是这种不太成功的努力。
人类对自然知识的积累到一定水平后开始理性地解释世界，试图了解时间这一现象的本质是什么和如何被描述，产生了各式各样系统的理论猜测和玄思。有起源于近东的宇宙有始有终的线性型体系；有印度的周期、轮回；也有我国《易经》里的不停变化。现存系统、努力去接近经验观察的体系由希腊亚里士多德提出并总结在他的《物理学》和《天论》两部著作中。
这个古希腊知识体系强调逻辑的一致性，追求现象背后的动因和本质，明确认定时间的独立地位，同时也认为天空上星体的运动与地面附近物体的运动是截然不同的。这是物理学中的运动规律明确表达的开始，垂范学术界近2000年。
牛顿的绝对时间经过2000年左右的探索，人类逐渐认识到亚里士多德体系的不足，首先有对时间概念上的持续困惑。如对亚里士多德研究很深的著名宗教学者圣·奥古斯汀很早就说道，“什么是时间？
如果没人问我，我很清楚；如果有人希望我解释，我则不清楚”。亚里士多德运动规律与实验的偏差也积累到一个不可调和的程度，传说中的伽利略比萨斜塔实验非常有效和形象地说明当时的流行理论与实验的不符合。在总结前人的研究成果和他自己的实验、理论研究的基础上，牛顿在1687年系统地提出了著名的三大运动定律。
三大定律与牛顿发现的万有引力定律一起实现了对天空中星体和地面上物体运动认识的统一，也让人类第一次有了对自然规律的定量、精密的描述，成为经典力学的基础。
为了更好地描述运动，牛顿发明了微积分。不过由于这个数学方法太新，牛顿在他的书中仍然用古老但传统的数学方式——几何来表述三大运动定律，这导致我们现在阅读这部巨著的困难。
我们现在常用的牛顿方程表述F=ma是牛顿提出三大运动定律50年后由伯努利给出，加速度a由牛顿记号表示，物体位置x对时间t的二阶导数。牛顿方程在不同的问题中取同一形式——在经典力学中能应用于所有问题，但其中的力F和物体的质量必须由具体考虑的问题确定，如伯努利把牛顿方程从离散的有限粒子数系统推广到连续性的无穷粒子数系统，建立了流体力学。
为了刻画物体位置，我们需要空间x，为了刻画运动，我们需要时间t这个维度。牛顿仔细地考虑了当时所有的实验结果，在逻辑一致性的要求下，他提出了绝对时间和绝对空间的概念。