在前面幾篇討論速度與加速度。它們並不是最基本的觀念。加速度是速度對於時間的變化量。速度是位置對於時間的變化量。都是導出觀念。意味著沒有方法直接測量速度與加速度。能直接測量的是位置與時間。位置與時間才是基本觀念。

物體的位置是物體在一個時間點所在的空間點。這樣的理解所得到的觀念是物體的真實位置。當一個觀察者看到一個物體時，物體所在的位置就是它的真實位置。物體所在的位置對於每一個觀察者都相同。即使沒有觀察者物體都有真實位置。所以真實位置獨立於觀察者之外。舉例來說，巴黎鐵塔周圍有很多遊客。這些遊客在同時間看到巴黎鐵塔的位置是完全相同的。即使沒有遊客巴黎鐵塔仍然在那裏。

地球會自轉，也會繞著太陽轉。巴黎鐵塔的位置在空間會移動。在不同的時間，物體的真實位置通常不同。物體的真實位置是以時間為參數的時空量，是純量。由於不能由其他量導出，屬於基本量。

一個人看得見物體的真實位置，但是應該怎麼描述給別人呢？就以巴黎鐵塔為例。假如遊客甲在某個時刻看到巴黎鐵塔。他如何向當時沒有看到的人描述巴黎鐵塔的位置呢？一般的方法有幾種。第一種是地址。第二種是用經緯度。第三種是以另一個地標為參考點的距離及方向。這三種無論那一種都是以地球為最終參考物，以相對方式表示。這只是將問題變成｢如何描述地球的真實位置」。物體的真實位置可看見，問題是怎麼描述。無法描述就不能來建立物理公式。

真實位置看得見卻難以描述的情形有如刻舟求劍。刻舟求劍典故來自於呂氏春秋：「楚國有人渡江時，劍掉到水裡，他便很快地在船身上刻了記號，說：『我的劍就是從這裡掉下去的。』等到船停了，他就從記號處下水找劍。可是船已經走動了，但落水的劍卻不會動，這樣找劍，不是很奇怪嗎？」

光是刻舟自然無法求劍；如果再加上舟行進的軌跡呢？只要在依照軌跡返回原來落水處；再從舟的刻處求劍就可以找到劍了。其實也不必這樣麻煩。只要在落水處下一根栓著浮標的錨就可以找到落水的位置。

依照第一種方法，要描述物體的真實位置需要能跨越時間相對比較。譬如說，5分鐘前的巴黎鐵塔與現在的巴黎鐵塔真實位置的距離與方向。人類無法觀察到任何物體真實位置隨著時間移動的軌跡，因此不能跨越時間相對比較。

依照第二種方法需要一個不隨時間移動，也就是靜止的參考系。那麼在不同的時間點，物體對靜止參考系的距離與方向就可以準確描述物體當時的真實位置。我在這裡做一個設定：｢符合力學的宇宙中有靜止參考系」。關於靜止參考系牽涉到許多觀念，後續會深入討論。

一般物理書上說的物體位置是在同一個時間點從觀察者或參考系到物體的距離與方向組成的向量。這樣的理解所得到的觀念是相對位置。相對位置的向量是空間向量，時間只是參數。相對位置是最基本的相對觀念。物理學中所有其他的相對量都與相對位置相關。

有了靜止參考系，物體的真實位置可以描述成對靜止參考系的相對位置。然而這僅僅是為了描述。物體的真實位置本身與靜止參考系無關。靜止參考系的位置在理論上可以計算出；然而宇宙這麼廣大，在實務上做不到。無法確認靜止參考系位置，就無法描述物體的真實位置。

相對觀念並不只是被觀察者與觀察者之間的關係，也可以是任何兩個空間點的關係。對於任何兩個空間點A與B，B相對於A的位置是從A到B的固定向量。由A到B的方向及距離組成。A是這個固定向量的起始點，也稱為參考點。

相對位置可以由真實位置導出。推導的公式是：
  對於任何物體A與參考點B，A對B的相對位置 = 從B真實位置到A真實位置的固定向量
這個公式是相對位置的定義。

從這個定義可以輕易地推導出相對位置三定律：

1. 對於任何物體A，A對自己的相對位置 = 0
2. 對於任何物體A與B，A對B的相對位置 = - B對A的相對位置
3. 對於任何物體A、B與C，A對C的相對位置= A對B的相對位置 + B對C的相對位置

如何描述物體的位置呢？數學是描述物理的語言。一般物理書描述的方法是採有幾何學來描述。先取一個參考點為原點。建立一個座標系。然後以物體在座標的位置表示物體的位置。座標系的原點並不需要在參考系上。但是為了方便，經常採用參考系。參考系是物理觀念；座標系只是數學觀念，不是物理觀念。無論使用什麼座標，物體的位置沒有變化。

有了真實位置與相對位置的定義，很容易推導出真實速度與相對速度。兩者的關係已經在前面說明，就不重複。

描述物理通常需要使用數學。尤其是物理公式都是以數學表達。物理依賴數學表達很容易將數學意義誤會成物理意義。數學意義不等於物理意義。這裡舉出一個簡單的例子。平均速度是物體從起點到終點的路徑長度除以所花的時間。起點極度接近終點的平均速度是終點的瞬間速度。以數學推導不必這麼麻煩。可以用起點到終點的直線距離取代路徑長度，當起點沿路徑趨近終點可以得到相同地瞬間速度。然而這是數學，不是物理。還有很多例子以後後陸續遇到。

將數學意義當成物理意義的情況相當普遍。許多物理教師在示範解題時常採用數學捷徑而不解釋清楚。然而要融會貫通物理就得能區分物理與數學意義的差異。在採用數學捷徑前必定要先用符合物理意義的方式推導一遍。明白物理意義之後才使用數學捷徑。其實力學理論中存有重大缺陷。其原因就來自將數學意義當成物理意義。後續會有詳細說明。