观察者观测物理现象是为了探索物理规律，完善物理理论。所有物理理论都是具体的观察者凭借确定的参照系，对物理规律认知或综合认知的结果，都是观察者凭借参照系观察得到的归纳、总结，是凭借参照系或者说是站在参照系的立场表述的。

所谓“参照系是物理理论的载体”，是指任何物理理论都必须站在参照系的立场表述，并且不是在两个以上参照系中的综合表述。

例：求速度的加法公式。

解：设在某一参照系P中，有物体A、B同时从原点O出发，分别以速度v1、v2沿着x轴的正负方向前进(如图8-1)。

图8-1

根据已知条件，物体A以速度v1沿着x轴负方向前进，在单位时间到达A点，因此OA=v1。同样，物体B在单位时间到达B点，OB=v2。因此AB在单位时间共同走的距离为AB=v1+v2。设A、B的相对速度为u，有

这是AB的速度方向在同一直线上的情况。当二者的速度方向不在同一直线时(如图8-2)。

图中，OA、OB分别是AB的速度v1、v2。根据矢量加法，OC就是按照平行四边形法则得到的v1和v2的速度和。即(www.daowen.com)

当存在多个速度相加时，同样可以证明：

图8-2

以上证明速度矢量的加法公式严格成立，与v1、v2的大小、方向无关。即使v1、v2接近光速甚至超过光速，方向相同或者不同，理论上都严格成立。

公式(8-2)说明同一参照系中可以有多个速度相加，速度矢量加法公式是在同一个参照系中表述的。

多普勒频移公式中虽然同时有两个参照系的频率或波长，但是它们本质上是在一个参照系中的表达式。以(2-1)式ω=ω′(c+v)/c为例，该公式是在参照系S中对同一单色光频率关系的表达式。从推导知道，观察者S是假设参照系S′中的频率为ω′，从而得到公式(2-1)。事实上所有表示两参照系某一物理量之间的关系公式都属于这一类型，如伽利略变换等，麦克斯韦方程组也是在同一参照系中的表述。

如果某一物理学命题是在两个或两个以上参照系表述的，逻辑上存在这些参照系互相认同的问题，这是一个逻辑不能解决的问题，因此物理学命题只能在一个参照系中表述。