牛顿比伽利略又前进了一步。牛顿认为，同亚里士多德的“理论”恰恰相反，如果没有什么别的东西阻止，运动着的物体决不会静止。下落的石头所以会落到地面不动，是因为受到地球的阻止；马车所以停下不走，是由于车轮同路面之间有摩擦力。在一条光滑水平的路面上，具有无摩擦轴承的马车，将会一直滚动下去。
因此，牛顿指出，力对于物体的作用，只是使它的运动速度随时间发生变化。这个变化的量称为加速度，它正比于作用力的大小。这就是牛顿运动学第二定律。用熟知的公式表示就是：F=ma这里F为作用力，m和a分别为受力物体的质量和加速度。牛顿的运动定律，连同他在1684年导出的万有引力定律，奠定了经典物理学的基础，对当时和后来的自然科学的发展都有很大影响，直到今天仍被广泛应用，继续发挥着巨大作用。
但是，应该看到，牛顿定律是以这样的概念为基础的：用以测量运动的时间是一种均匀流逝的“绝对时间”。什么叫绝对时间?牛顿在其1687年发表的《自然哲学的数学原理》一书中给出了如下定义：“绝对的、真实的数学时间，就其自身及其本质而言，是永远均匀流动的，它不依赖于任何外界事物。”
牛顿的这种观点歪曲了时间与运动的关系，在他自己的理论系统内也是自相矛盾的。因为他已经承认运动不是绝对的。既然如此，你怎么测量或觉察出绝对时间呢?牛顿争辩说他能够做到这一点。他说他能借助于其他形式的运动来证明绝对时间的存在，这就是旋转运动。他认为，旋转运动是绝对的。
牛顿当初举了这样一个例子：如果把一只水桶吊在卷曲的绳索上，使它向绳索解开的方向旋转，水面会沿水桶边缘上升，并形成凹形。旋转越快，水面上升越高。这就是有名的“水桶实验”。牛顿说，水面的这种升高就是一种绝对运动，它在原理上就证明了绝对时间的存在，并为测量绝对时间提供了方法。
牛顿的辩解显然是站不住脚的。因为水桶是在空间中旋转的，它必然是相对于宇宙中某个其他物体而言的，因而也就不是绝对的。但是牛顿又说，“如果在真空中旋转；它仍将给出同样结果。”然而牛顿在生前没有、后来的物理学家也没有拿出任何实验证据，证明水桶在宇宙中的旋转是绝对的。事实上，这种证据是永远也找不到的!
尽管如此，牛顿仍然坚持自己的观点。他认为，从原则上讲，应该有一种理想的时间尺度——绝对时间，它能够独立存在而与任何特定事件和过程无关。牛顿的这种观点遭到了与他同时代的数学家莱布尼兹的反对。莱布尼兹认为，同时间相比，事件要更为基本，那种认为没有事件时间也会存在的观点是荒谬的。
在他看来，时间是从事件引出来的，所有同时性事件构成了宇宙的一个阶段，而这些阶段就像昨天、今天和明天一样一个紧接着一个。莱布尼兹的这种相对时间的理论，在今天看来似乎比牛顿理论更能为人接受，因为它更符合现代物理学的发展。
但是，牛顿的观点在18世纪和19世纪仍然居于统治地位。因为它得到教会的支持。牛顿本人在给教会的一封信中就这样说过：“用这些原理也许能使深思熟虑的人们相信上帝的存在。”因此，牛顿的绝对时间理论在当时被讴歌成整个宇宙的绝对真理。
直至本世纪初，人们还普遍认为存在着一个独一无二的、普遍适用的、不依赖于任何其他事物的时间体系。正因为这样，当爱因斯坦在1905年发现了时间理论中一个从未有人怀疑过的漏洞，从而推翻了这些假说以及基于这些假说的整个时间哲学时，物理学经受了一场地震。这个漏洞就是狭义相对论揭示的时间的相对性理论。