以“光”或电磁波或引力自由落体所经过的路径为直线;
以光速恒定、f=d(mv)/dt及s=∫vt、往复运动的周期性、物理规律的协变性来定义单位时间、单位长度;
以一个点到某直线的最短距离连线为垂直线; 以某直线的任意点o的所有距离为某定值r的垂直线的集合中任取一点o'，若对所有的o，都存在o'且使得所有o'在一条直线上，则o'所组成的直线即为原直线的平行线。
这里有诸多假设，因为这些假设使得我们的世界的物理规律协变简单，所以我们认为这些假设是对的，也许我们所认为的三维空间四维时空只是所有真实存在的宇宙维度的一部分，但因为对描述自然世界够用且协变所以认为是对的。