Laju cahaya

Dipikirkan pada saat itu bahwa ruang kosong diisi dengan media latar belakang yang disebut "luminiferous aether" di mana medan elektromagnetik ada. Beberapa fisikawan berpikir bahwa "aether" ini bertindak sebagai kerangka terpilih acuan untuk perambatan cahaya dan karena itu harus mungkin untuk mengukur gerakan bumi sehubungan dengan media ini, dengan mengukur isotropi kecepatan cahaya. Dimulai pada tahun 1880-an beberapa percobaan dilakukan untuk mencoba mendeteksi gerakan ini, yang paling terkenal adalah percobaan yang dilakukan oleh Albert A. Michelson dan Edward W. Morley pada tahun 1887. Gerakan yang terdeteksi selalu kurang dari kesalahan pengamatan. Percobaan modern menunjukkan bahwa laju dua arah cahaya adalah isotropik (sama di setiap arah) hingga 6 nanometer per detik.
Karena percobaan ini Hendrik Lorentz mengusulkan bahwa gerak aparatus melalui aether dapat menyebabkan aparatur untuk berkontraksi sepanjang panjangnya dalam arah gerakan, dan ia lebih lanjut berasumsi, bahwa variabel waktu untuk sistem bergerak juga harus diubah sesuai ("waktu setempat"), yang menyebabkan perumusan transformasi Lorentz. Berdasarkan teori aether Lorentz ini, Henri Poincaré (1900) menunjukkan bahwa waktu setempat ini (ke urutan pertama dalam v/c) ditunjukkan dengan jam bergerak dalam aether, yang disinkronkan dengan asumsi kecepatan cahaya konstan. Pada tahun 1904, ia berspekulasi bahwa laju cahaya bisa menjadi kecepatan pembatas dalam dinamika, asalkan semua asumsi teori Lorentz ini dikonfirmasi. Pada tahun 1905, Poincaré membawa teori aether Lorentz ke dalam perjanjian observasional penuh dengan prinsip relativitas.