人们曾假设所有空间的充满了“以太”，而地球在“以太”中运动，并试图测量地球仪相对以太的速度。其中最著名的是Michelson 和Morley在1887年做的实验（Michelson-Morley实验）。这个实验的令人失望的结果在18年后被爱因斯坦解释了。
图1 Michelson-Morley实验示意图
Michelson-Morley实验是使用如图1所示的装置进行的。装置由光源A，部分镀银的玻璃板B（即分光镜）和两个镜子C和E 组成。它们全部安装在非常结实的基座上。C、E距B的距离相等（为L），B将A发出的光束平均分为两束，分别向上找到C上和向右找到E上。然后被反射回B，我们把回到B后D的两束光称为D和F。如果光从B到C再返回到B和从B到E再返回到B，所用的时间相同，那么，D和F会同相并相互加强。但如果两个时间略有不同，你D和F的相会略有不同，并发生干涉。如果该装置在以太中“静止”，那么两个时间会完全相等，但如果此装置速度u向右移动，两个时间会有所不同。让我们看看具体的情形。
首先，让我们计算光从B出发到E再返回到E的时间。假设光从B发出到E的时间是，从E返回到B时间是
，当光从B发出到光到达E，整个装置向右移动距离u，因此光经过的光程是L+u
，速度为c，我们也可以把这个距离表示为
，光从E 返回B，经过的光程是L-u
因此，
,
即 ,
总时间 （15.4）
我们再计算光从B到达C，再从C返回到B所用的时间，假设光从B到达C的时间是，在时间t3期间，C向右移动了距离ut3 到位置C′ 与此同时，光传播了
的距离（如图所示），我们有
即
从C′回程到B'，从图中的对称性可以看出，距离是相同的；因此返回时间也相同，总时间为
（15.5）
现在我们能够比较两束光所花费的时间。在表达式（15.4）和（15.5）中，分母是相同的，表示设备静止时所需的时间。在分母中，项目/
会很小，除非u 的大小与c相当。分母的差异表示了由于装置的运动，所需时间的不同。光从B到C再返回所需的时间，比从B到E再返回所需的时间要少一些，尽管C和E 距B的距离是相同的，而我们所要做的就是精确的测量出这个时间的不同。
这里出现了一个小小的技术上的可能的bug―― 如果两个长度L不是完全相等。事实上，我们不可能做到让他们100%相等。在这种情况下，我们只需将整个装置旋转90度，这样镜子C和E的位置将互换，这样，长度上的微小差异将不会影响实验结果，当装置旋转时，我们只会看到干涉条纹的偏移。
在进行实验时，Michelson和Morley调整了仪器的方向，使线BC几乎与地球在自转轨道上的运动方向平行（在一天24小时的某个时段）。这个自转轨道上的速度大约是18英里/秒，任何“以太漂移”在这个时间应该至少有那么多。该装置对观察这种效应非常灵敏，但没有发现时间差——无法测到地球穿过以太的速度，实验结果是速度是零。
Michelson-Morley实验的结果非常令人迷惑和不安。Lorentz第一个提出了一个可以摆脱僵局的方法。他提议，物质在运动时会收缩，这种缩短只发生在运动的方向上，如果一个东西处于静止状态时，它的长度为，那么当它以速度u移动时,在他的运动方向的长度,我们称之为L∥(L-平行），变为
L∥= (15.6)
当这种修改应用于Michelson-Morley干涉仪时，BC没有变化，但BE变成缩短为L1−u2/c2，因此，方程式（15.5）没有改变，方程式（15.6）变成
(15.7)
将该结果与方程式（15.5）进行比较，我们看到
因此，如果该装置以如Lorentz 所描述的方式收缩，我们就可以理解为什么Michelson-Morley 实验根本没有效果。虽然收缩假说成功地解释了实验的结果，但有人反对说，它是为了解释困局而发明的，而且太人为了。然后，在经过许多其它试图发现以太风的实验也出现了类似的困难后，人们最终接受了不存在以太这种东西的观点，那么Michelson-Morley实验就是在真空中进行的了，可是实验结果仍然需要解释… …（未完待续）
