Физикам XIX века казалось, что если пространство заполнено эфиром, то логично было бы предположить, что этот эфир служит только для передачи сил, таких как сила притяжения, и сам по себе вообще не подвергается их воздействию. В таком случае его невозможно вовлечь в движение. Он может колебаться туда-сюда, как при передаче световых волн, но в целом двигаться не будет. В таком случае эфир следует рассматривать находящимся в абсолютном покое. Все движение становилось абсолютным движением, если измерять его по отношению к эфиру. Это пространство, заполненное эфиром, одно и то же для всех наблюдателей, отстраненное, неизменное, недвижимое, пересекаемое телами и силами, не подвергаясь их воздействию, пассивное вместилище материи и энергии и есть абсолютное пространство.

Во времена Ньютона и еще два столетия спустя не было способа измерить движение какого-либо материального тела по отношению к эфиру. Однако это не имело значения. В принципе абсолютное движение считалось существующим вне зависимости от того, можно ли было его измерить или нет, и законы движения принято было считать действительными в рамках этого абсолютного движения, а следовательно, они должны действовать и на все виды относительного движения (которые являлись не более чем суммой двух абсолютных движений).

Эксперимент Михельсона — Морли

В 80-х годах XIX века Михельсону (тому самому, который позже измерил скорость света) пришло в голову, что можно придумать способ измерения абсолютного движения.

Точка зрения того времени гласила, что свет состоит из эфирных волн, и, если бы эфир двигался, он мог бы нести собственные вибрации (свет) с собой. Если бы эфир двигался по направлению от нас, он уносил бы от нас свет и, следовательно, задерживал бы свет, иначе говоря, уменьшал бы скорость света. Если бы эфир двигался от нас со скоростью в два раза меньшей скорости света, свет потерял бы половину своей скорости по отношению к нам и соответственно в два раза дольше добирался бы к нам из некоей фиксированной точки. Таким же образом, если бы эфир двигался по направлению к нам, он бы достигал нас быстрее.

Точнее, физики считали, что эфир сам по себе не двигается ни при каких обстоятельствах. Однако Земля должна, казалось, неизбежно двигаться по отношению к эфиру. В том случае, если принять Землю как неподвижную, эфир будет казаться движущимся по отношению к нам, поскольку мы закреплены на Земле. Тогда проявлялось бы то, что получило название «эфирный ветер».

Если бы эфирного ветра не существовало, если бы Земля находилась в абсолютном покое, тогда свет двигался бы во все стороны с одной и той же скоростью. Кажется, что так оно и есть, но, скорее всего, это так только потому, что скорость эфирного ветра слишком мала по сравнению со скоростью света; следовательно, свет очень незначительно меняет свою скорость с переменой направления. Учитывая, что точное измерение скорости света представляло собой на тот момент очень сложную задачу, неудивительно, что небольшая разница в скорости оставалась незамеченной.

Однако в 1881 году Михельсон изобрел устройство, достаточно тонкое, чтобы произвести эту работу.

В этом приборе свет с определенной длиной волны падал на стеклянную плоскость под углом 45°. Задняя поверхность стекла была «полупосеребренной», то есть поверхность была покрыта достаточным слоем серебра, чтобы отражать половину света, а другую половину пропускать. Пропущенный свет продолжал движение в том же направлении, а отраженный двигался под прямым углом к этому направлению. Оба световых луча отражались зеркалом и возвращались обратно на полупосеребренную стеклянную плоскость. Часть изначально отраженного пучка лучей теперь проходила насквозь, а часть изначально пропускаемого пучка теперь отражалась. Таким образом, оба луча воссоединялись.