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，可以把光看做是以太的一種特殊"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的無關。它永遠是同一的和不動的。"
於是，牛頓認為可以把以太看做是絕對參考體係，它決定了世界上一切運動的永恒的絕對狀態。
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鍾上讀出"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兩者之間有明顯的缺陷：既然絕對時間和絕對空間同任何外界事物都沒有關係，那麼怎樣才能知道它們存在呢？這個問題，牛頓沒辦法回答。他隻能說，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，不許有人對它們加以懷疑。
到了19世紀，馬赫又對牛頓的時空概念做了有力的批判，但還是沒有推翻。這是因為要改變時間和空間的概念，客觀條件還沒有成熟。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公裏的速度在其軌道上繞著太陽轉動。我們的太陽係以每秒20公裏的速度在宇宙中飛馳，最後是我們的銀河係，它與其他遙遠的星係相比，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，並且天體穿過它運行，這種運行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"。
美國物理學家邁克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獎學金的研究生。
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，邁克爾遜在美國使用親自設計的高精度鏡式幹涉儀，同莫勒合作重複了他以前的實驗。這台新式測試儀是如此的精確，以致於儀器本身受"以太風"的影響都能清晰地顯示出來。但是這次實驗以後的多次反複實驗，再也沒有看到那種現象。這個實驗證明光速完全是恒定的，與光源和觀察者的運動都無關。"邁克爾遜實驗"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克爾遜的實驗技巧。
邁克爾遜實驗得到的結果徹底否定了光以太的存在。此後還有人想使虛構的以太假說與光速恒定的事實一致起來，從而來"拯救"以太假說。1895年，荷蘭物理學家洛倫茲假定，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克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，但這種人為的假想，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。
邁克爾遜的實驗結果使理論物理學家陷入難以自拔的思維困境，它像是一個係在人們心頭達10年之久的、無法解開的死結，但這個死結被年輕的愛因斯坦解開了。
1905年，愛因斯坦提出了相對論，他把作為光波載體的以太，從物理學世界中清除出去了。他認為，光以太原本隻是物理學界的一個"幽靈"，他把獨立的物理實體--電磁場請出來，坐在以太的位置上，這也是嶄新的、勇敢的行動。盡管法國物理學家彭加勒在他之前就曾提過應該拋棄以太假說，但是他沒能把這種想法變成新的自然觀的基礎。
"無以太物理學"是愛因斯坦思想的重要成果之一。