著名实验物理学家迈克尔逊和莫雷就用干涉仪以寻找光以太相对于地球的运动做了实验观察．这就是著名的迈克耳孙—莫雷实验 。
这个实验的用意在于探测光以太对于地球的漂移速度，从而证明以太的存在 。因为在经典力学里，以太代表了一个绝对静止的参考系，而地球穿过以太在空间中运动，就相当于一艘船在高速行驶，迎面会吹来强烈的“以太风” 。若能测定以太与地球的相对速度，即以太漂移速度，便可证明以太的存在 。
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以太风
迈克尔逊在1881年进行了第一次实验，想测出这个相对速度，但结果并不十分令人满意 。于是，他和另外一位物理学家莫雷合作，在1886年安排了第二次实验 。这可能是当时物理史上进行过的最精密的实验了 。他们动用了最新的干涉仪 。为了提高系统的灵敏度和稳定性，他们甚至多方筹措，弄来了一块大石板，把它放在一个水银槽上 。这样就把干扰的因素降到了最低的限度 。
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迈尔克实验
然而，实验结果却让他们无比震惊和失望：两束光线根本就没有表现出任何的时间差 。以太似乎对穿越于其中的光线毫无影响 。根本测量不到地球相对于以太参照系的运动速度 。地球相对以太不运动 。此后其他的一些实验亦得到同样的结果 。迈克尔逊和莫雷不甘心，一连观测了四天，情况都是一样 。迈克尔逊和莫雷甚至还想连续观测一年，以确定在四季中，地球绕太阳运行对以太风造成的差别 。但因为这个否定的结果是如此清晰而不容质疑，这个计划被无奈地取消了 。
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随着迈克耳孙—莫雷实验的多次失败，证明以太的存在捍卫经典力学的权威性的想法宣告破产 。
这个时候，著名物理学家洛伦兹为了在承认光速与参照系无关的条件下，拯救以太假设，便抛弃了空间间隔和时间间隔与参照系无关的绝对观念 。在他看来，常驻以太参照系是基本参照系，在这个参照系中，时间是均匀流逝的，空间是均匀的，各向同性的 。任何实际参照系都相对于这个基本参照系运动着 。
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根据他的设想，观察者相对于以太以一定速度运动时，长度在运动方向上发生收缩，抵消了不同方向上由于光速差异 。
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洛伦兹变换一定程度上调和了经典力学和电动力学之间的矛盾，给了伽利略变换一个适用的领域，那么就可以解释为什么伽利略变换下麦克斯韦方程组或电磁现象规律不满足相对性原理 。
然而洛伦兹变换毕竟是为了拯救错误的以太假说而提出的，在调和经典力学与电动力学之间的矛盾上还存在许多的问题 。在相对论以前，洛伦兹从存在绝对静止以太的观念出发，考虑物体运动发生收缩的物质过程得出洛伦兹变换 。在洛伦兹理论中，变换所引入的量仅仅看作是数学上的辅助手段，并不包含相对论的时空观 。
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所以，经典力学的危机并没有解除，这个时候，爱因斯坦登场了！
爱因斯坦提出了狭义相对论，诞生新的时空观爱因斯坦洞察到解决这种不协调状况的关键是同时性的定义，爱因斯坦认为既然光速不变，作为静止参考系的以太就没有理由存在 。于是抛弃静止参考系以太，1905年爱因斯坦发表的题为《论动体的电动力学》一文中以光速不变原理和狭义相对性原理为基本假设的基础上建立了一种区别于牛顿时空观的新的平直时空理论 。这就是我们熟知的大名鼎鼎的狭义相对论 。
狭义相对性原理：一切物理定律（除引力外的力学定律、电磁学定律以及其他相互作用的动力学定律）在所有惯性系中均有效；或者说，一切物理定律（除引力外）的方程式在洛伦兹变换下保持形式不变 。不同时间进行的实验给出了同样的物理定律，这正是相对性原理的实验基础 。
光速不变原理：光在真空中总是以确定的速度c传播，速度的大小同光源的运动状态无关 。在真空中的各个方向上，光信号传播速度（即单向光速）的大小均相同（即光速各向同性）；光速同光源的运动状态和观察者所处的惯性系无关 。这个原理同经典力学不相容 。有了这个原理，才能够准确地定义不同地点的同时性 。
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