第二章第五節裏曾經提到，邁克爾遜實驗將光的以太理論逼進了死胡同。他試著測量地球相對於以太的運動速度，但是結果卻為零。
以下為實驗的基本思路：我們知道，遊泳的人逆流而上和順流而下遊過相同的距離時，需要的時間是不一樣的。通過兩次測量，我們能夠很容易計算出人遊泳的速度和水的流速。從力學觀點來看，光在以太中的傳播應該和人在小溪裏遊泳是一樣的；而實驗中觀察光在相對於地球運動的“以太流”裏的傳播，也應該與在岸邊觀察水裏的人一樣。所以，如果能測出來順著以太流和逆著以太流兩種情況下的光速，我們就可以知道地球在以太中的運動速度。這個想法實現起來很不容易，因為光速實在太快了（三十萬千米每秒）。不過，邁克爾遜設計了一種方式，使沿這兩種路徑傳播的光速可以相比。他的想法是測量兩條光路傳播的時間差，一條是沿著地球在以太中運動的方向，從點S傳播到鏡子M，然後反射回S；另一條是從S到另一個鏡子N，然後返回S，其中M、N與S的距離分別相等，但是M到S的連線與N到S的連線互相垂直。如果力學的觀點是正確的，那麽第一束光線從S到M再返回S所花的時間會比第二束光線稍微多一些。即使地球在以太中運動的速度遠小於地球環繞太陽運動的速度，邁克爾遜的實驗儀器也足以精確，能觀察到這種時間上的差別。但是他發現，測量的光沿著兩條路徑傳播所花費的時間沒有任何不同。
地球在以太中不可能總是靜止的，否則這會與其他的觀察結果相矛盾。那麽，我們可能得到的唯一解釋就是，預測這個結果的假設本身是錯誤的。其假設正是光的機械理論。
愛因斯坦從中得出了一個激進的結論，並建議完全舍棄光在諸如以太這種介質中運動的假設。與其去研究以太理論中光和運動的相互作用，愛因斯坦提出了另一個疑問，即光與運動相互作用的主要特征是什麽。他提取了這些特征並獲得了一些簡單的定律，然後追問，從邏輯和數學鏈出發，我們可以得到什麽結果？