迈克尔逊实验得到的结果，否定了光以太的存在。一开始，人们还想使 虚构的以太假说与光速恒定的事实一致起来，从而“拯救”以太。1895年， 荷兰物理学家洛仑兹假定，快速运动物体在运动方向上会产生机械收缩——
“洛仑兹收缩”，为的是用这种方法在机械世界观范畴内把迈克尔逊实验结 果跟光以太和绝对空间捏合起来。这种设想尽管十分巧妙，毕竟是人为假想， 不仅明显带有目的性假说的性质，而且从长远看来不会使理论物理学家满 意。
对时间值的分析成为相对论研究的直接起点。爱因斯坦一开始就研究了 同时性的概念。他的研究结果归纳如下：倘若有一种速度无限大的传递信号， 那么在科学上是十分重要的，据此可以建立起相距遥远地方的两个事件的绝 对同时性。不过，由于作为最大信号速度的光速是有限的，并且对所有的观 察者而言又都是一样的，因而“绝对同时”没有什么物理意义，也丧失了理 论依据。
所有涉及到时间的判断，往往是关于同时事件的判断。因而，同时概念 的相对性导致时间概念的相对性，这是逻辑的必然，绝对同时不存在了，那 么也不会再有绝对的、对所有参考系全都适用的相同时间。从而，每一参考 系都有它自身的时间，即它的“参考系时间”。正如爱因斯坦后来发现的那 样，整个问题的关键在于虚空的空间中光速是恒定的。假使承认这一恒定性， 时间相对性就是不可避免的。
爱因斯坦的时间学说是崭新的，在他以前还没有一位物理学家或哲学家 这样彻底地研究过同时性，并且得出这样深刻的结论。马赫要求，把物理学 中无法由经验验证的荒唐的因素全部加以取缔。马赫的这一要求，导致爱因 斯坦产生了取缔牛顿“绝对时间”概念的想法。
由于时间和运动是彼此密切相连的，像马克思就说过，时间是“运动在 量值方面的表现”。所以时间概念的相对论化，使“绝对运动”概念也失去 了立足之地。一个物体或一参考系的运动，只有在与另一物体或参考系相比 较而存在，并在其对比中数值也是适宜的。不存在“绝对运动”。爱因斯坦 的“狭义相对论”认为，在相互作直线——非加速运动的所有参考系中，自 然规律是同样有效。在它们之间，时间和空间值可以用“洛仑兹变换”这一 特别的等式进行换算。
1905年，爱因斯坦提出了相对论，他把作为光波载体的以太，从物理学 世界中清除出去了。以后，他曾写道，光以太原本只是物理学界的一个“幽 灵”。爱因斯坦把独立的物理实体——电磁场请出来，坐在以太的位置上。 这也是崭新的、勇敢的行动。尽管法国物理学家庞加莱在他之前就曾提过应 该抛弃以太假说，但是他没能把这种提议变成新的自然观的基底。“无以太 物理学”乃是爱因斯坦思想的成果。
爱因斯坦在光的学说中引起的革命性进展，这种物理学中不存在光以太 的观点，即使当时著名的物理学家也长时间接受不了。就连洛仑兹，这位在 狭义相对论酝酿阶段起过重要作用的科学家，直到他晚年时还表示对光学现 象没有以太作载体不完全理解。
爱因斯坦的狭义相对论宣判了机械自然观的死刑，这是自然科学史上的 一次大变革，也是辩证法在物理学基础中的胜利。它把牛顿经典运动定律中 所说的那种关于时间和运动的形而上学的机械观点“提升”到辩证法的高度。 牛顿定律是速度远远小于光速的极限定律。牛顿的形而上学观点方法，尽管 是当时所公认的定律，但是由于物理学的发展，碰到了无法逾越的鸿沟。爱 因斯坦运用辩证思维的冲击力量摧毁这些障碍，并为物理学的进一步发展开 辟了道路。在爱因斯坦以前，虽然有其他一些研究家确实已经采用形式数学 的方法解决了运动物体的电动力学问题，然而爱因斯坦的功绩仍是不可低估 的。
只有个别物理学家能够当即把爱因斯坦的理论看作是一个伟大的发现。 当时著名的理论家中，普朗克首先称赞爱因斯坦的《论动体的电动力学》一 文具有划时代意义。普朗克在一次演讲中讲道，爱因斯坦的时空观“勇敢精 神的确超乎自然科学研究和哲学认识论上至今所取得的一切大胆成果。”确 实有不少著名的学者，在很长一段时间里，对爱因斯坦的学说抱怀疑态度， 其中尤其以物理实验家居多。
由狭义相对论得出的两个重要结论，涉及质量和运动、质量和能量的相 互关系。显然，目的就是阐述这些问题的辩证关系。爱因斯坦对这些问题的 解决，其意义远远超出狭窄的学术专业范围。
在爱因斯坦之前，惯性质量，即物体对运动的惯性阻抗被认为是一个不 可改变的量。这符合牛顿形而上学的机械自然观。1895年，奥斯瓦尔德在吕 贝克自然科学家大会的报告中还提出质量不变的经典观点。时过不久，1901 年实验物理学家在进行高速运动电子的实验时，发现电子的质量随着速度的 增加而变大。爱因斯坦在他的相对论中也论证了这一事实。
只要是运动物体的速度远低于光速，由于运动所引起的质量增加就不明 显。因为在经典力学中，物体很大而运动速度很小，质量的增加往往被忽略。 相反，在相对论力学中质量的增加起着重要作用。在其后的时期中，原子物 理学家们在大型实验设备上，加速了基本粒子。这些实践证明爱因斯坦的学 说是正确的。
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