تا پیش از آزمایش مایکلسون-مورلی، فیزیکدانان تصور می‌کردند که یک ماده‌ی نامرئی و بدون جرم به نام اتر یا گوهر پنجم، سراسر گیتی را فرا گرفته است.
فیزیکدانان انتظار داشتند که همانند امواج صوتی که با ارتعاش مولکول‌های هوا منتشر می‌شود، امواج الکترومغناطیسی نیز بایستی درون یک محیط منتشر شود. آن‌ها تصور می‌کردند که نور در اثر ارتعاش اتم‌های اتر انتشار می‌یابد. نیوتن و ماکسول از طرفداران نظریه‌ی اتر بودند. تا پایان قرن نوزدهم فیزیکدانان تلاش زیادی جهت اندازه‌گیری خواص اتر داشتند که هیچ‌یک با موفقیت همراه نبود.
همانطور که در پست قبلی توضیح داده شد، در سال ۱۸۸۷، مایکلسون و مورلی برای اندازه‌گیری سرعت باد اتر در اثر حرکت وضعی و انتقالی زمین آزمایش هوشمندانه‌ای طراحی کردند. اما این آزمایش با شکست مواجه شد و نشان داد که نور از قوانین نیوتن تبعیت نمی‌کند.
مایکلسون و مورلی انتظار داشتند که پرتوی نوری که در جهت چرخش زمین حرکت می‌کند، از نوری که عمود بر جهت حرکت زمین حرکت می‌کند، سرعت بیشتری داشته باشد، اما این اتفاق نیفتاد و آزمایش با شکست مواجه شد. در واقع این آزمایش نشان میداد که نور صرف نظر از سرعت و جهت حرکت ناظر، با سرعت ثابتی نسبت به ناظر حرکت می‌کند. مایکلسون و مورلی ابتدا تصور کردند که شاید حرکت انتقالی زمین، حرکت وضعی یا چرخشی آن را خنثی می‌کند. بنابراین آزمایش را شش ماه بعد تکرار کردند.
اما مجددا به همان نتایج دست یافتند.
تا سال ۱۹۰۵، توضیحات مختلفی برای شکست این آزمایش ارائه شد. حتی مایکلسون به صحت آزمایش خود شک کرد و از سال ۱۹۰۲ تا ۱۹۰۴ به همراه دایتون میلر آزمایش مشابه و با دقت بالاتری طراحی و اجرا کرد. اما این آزمایشات هم با شکست مواجه شد. در سال ۱۹۰۵ آلبرت انیشتین، نظریه‌ی نسبیت خاص خود را براساس دو فرض ارائه داد که یک انقلاب در فیزیک کلاسیک به حساب می‌آمد. در پست‌های بعدی بیشتر با این نظریه آشنا خواهیم شد.