マイケルソン＝ゲイル＝ピアソン実験
静止しているエーテルと特殊相対性理論により予想される縞模様の移動はマイケルソンにより以下のように与えられた。
Δ = 4 A ω sin  φ λ c {\displaystyle \Delta ={\frac {4A\omega \sin \phi }{\lambda c}}}
ここで Δ {\displaystyle \Delta } は縞模様の変位、 A {\displaystyle A} は平方キロメートルで表した面積、 φ {\displaystyle \phi } は緯度(41° 46')、 c {\displaystyle c} は光速、 ω {\displaystyle \omega } は地球の角速度、 λ {\displaystyle \lambda } は使用した有効波長である。言い換えると、この実験は地球の自転によるサニャック効果を検出することを目的としていた。
マイケルソン・ゲイル実験のリング干渉計は、装置が地球に固定されていたため外部基準との比較による測定値誤差の評価ができなかった。一方、本実験では外部基準となる地球の自転によるサニャック効果予測値との比較が可能である。すなわち、この設計から、ゼロシフトが存在する場合中央の干渉縞がどこにあるべきなのかを推測することができる。実際に測定されたシフトは1000分の230であり、精度は1000分の5であった。予測されていたシフトは1000分の237であり、予測と実験結果は一致した。マイケルソンとゲイルによると、この実験は静止エーテルと特殊相対論の両方に適合している。
1904年にマイケルソンによりすでに指摘されていたように、このような実験の肯定的な結果はエーテルの完全引きずり仮説と矛盾する。一方、静止エーテルの概念はこの結果と一致しているが、(ローレンツのエーテルを除いて)マイケルソン・モーリーの実験と矛盾する。よって特殊相対論は両方の実験を説明する唯一の理論である。この実験は、他のすべてのサニャックのタイプの実験と同じ理由で相対性理論と矛盾しない(サニャック効果参照)。これは完全な回転過程中に装置全体が静止しているという慣性の基準フレームがないためであり、よって2つの光線の光路がフレームすべてで異なるため、結果的に肯定的な結果が生じざるを得ない。特殊相対論で回転するフレームを定義することも可能(Born座標)だが、これらのフレームでは光速が拡張された領域において一定ではなくなり、この観点からも肯定的な結果が生じざるを得ない。今日では、地球の自転によるサニャック効果の影響は、日常的にGPSに組み込まれている。