對論重要的歷史文獻《相對論原理》一書中，與讀者再次見了面。

對於愛因斯坦在相對論中研究的問題，當時物理界的看法如何呢？

19世紀，先是光學的機械理論居於統治地位。這種理論認為，光是一種稱之為“光以太”或簡稱“以太”的彈性介質的波動。以太能穿透一切物體，而又不影響物體的運動。但是，事實上，光學研究的新成果愈來愈難以符合機械以太假說。於是，物理學家斷言，可以把光看作是以太的一種特殊“狀態”。這種狀態被看成是電磁力場，法拉第把它抽象地引進自然科學領域，而後又被麥克斯韋用抽象得出奇的數學公式進行概括。

光以太學說與牛頓力學所引出的“絕對空間”理論緊密相連。牛頓認為：“絕對空間由於它的本性以及它同外界事物無關，它永遠是同一的和不動的。”

於是，牛頓認為可以把以太看作是絕對參考體系，它決定了世界上一切運動的永恆的絕對狀態。

牛頓進而認為，也存在著“絕對時間”。他說：“絕對的、真正的數學時間自身在流逝著，它的本性是均勻的。它的流逝同任何外界事物無關。”

這種觀點認為，時間在均勻地流逝，並且想象在宇宙中有一種“標準鍾”，人們可以從放在任意地方的這種時鐘上讀出“絕對時間”。後來，牛頓又談到了“絕對運動”，這是由“絕對空間”和“絕對時間”聯想到的。他給“絕對運動”下的定義，亦即“物體從一絕對地點轉移到另一絕對地點”。

絕對時間和絕對空間是牛頓力學的根基。然而，牛頓的絕對時間和絕對空間有明顯的毛病：既然絕對時間和絕對空間同任何外界事物沒有關係，那麼怎樣才能知道它們存在呢？這個問題，牛頓沒有辦法回答。他只能說，絕對時間和絕對空間是上帝的創造。後來，康德又把絕對時間和絕對空間說成是先驗的。先驗的意思就是先於經驗，人一生下來就有的。這樣，牛頓和康德把絕對時間和絕對空間捧上了先驗的王國，不許人對它們有懷疑。

不過，懷疑絕對時間和絕對空間的人還是有的。萊布尼茲就批判過絕對時間和絕對空間，但是沒有把它們批倒。到19世紀，馬赫又對牛頓的時空概念作了有力的批判，但還是沒有批倒。這是因為要改變時間和空間的概念，客觀條件還沒有成熟。建立在絕對時間和絕對空間基礎上的牛頓力學，200多年來，在解決宏觀低速現象的問題中，取得了無比輝煌的成功。直到20世紀初，在物理學中，牛頓巨大的身影仍然君臨一切，絕對時間和絕對空間的概念，在物理學家的心裡依舊是神聖不可侵犯的。要等到物理學的研究物件，從宏觀領域進入原子和電子的微觀領域，從低速領域進入光速和近光速的高速領域，以牛頓力學和麥克斯韋電磁場理論為基礎的經典物理學，才暴露出嚴重問題。

此外，實驗物理學也使人們對牛頓關於時空和運動的教條產生極大的懷疑。地球以每秒30公里的速度在其軌道上繞著太陽轉動。我們的太陽系以每秒20公里的速度在宇宙中飛馳。最後是我們的銀河系，它與其他遙遠的銀河系相比，以相當高的速度不停地在運動。那麼，要是光以太是靜止存在於“絕對空間”之中，並且天體穿過它執行，這種運動的結果對於光以太來說必然是顯著的，而且使用精密的光學儀器也一定能夠驗證“以太風”。

美國物理學家邁刻爾遜做了第一個實驗。他出生於波蘭，1881年曾在柏林和波斯坦做過亥姆霍茲的獎學金研究生。他的實驗由於實驗裝置不夠齊全，結果說服力不夠強。6年以後，邁刻爾遜在美國使用親自設計的高精度鏡式干涉儀，同莫勒合作重複了他以前的實驗。這臺新式測試儀如此的精確，以致於儀器本身受“以太風”的影響都能清晰地顯示出來。但是這次實驗以及以後的多次反覆實驗，都沒有看到那種現象。證明光速完全是恆定的、與光源和觀察者的運動無關。“邁刻爾遜實驗”是物理學史上最著名的實驗之一，也是相對論的基本實驗。愛因斯坦十分欽佩邁刻爾遜的實驗技巧。

邁刻爾遜的實驗得到的結果，是徹底否定了光以太的存在。一開始，人們還想使虛構的以太假說與光速恆定的事實一致起來，從而來“拯救”以太。1895年，荷蘭物理學家洛侖茲假定，快速運動物體在運動方向上會產生機構收縮（“洛倫茲收縮”），為的是用這種方法在機械世界觀範疇內把邁刻爾遜實驗結果跟光以太和絕對空間捏合起來。這種設想盡管十分巧妙，畢竟是人為假想，不僅明顯帶有目的性假說的性質，而且從長遠看來不會使理論物理學家滿意。