“以太是多余的”
1905年，伯尔尼瑞士联邦专利局的一位名叫阿尔伯特·爱因斯坦的小职员，发表了一篇题为《论运动物体的电动力学》的论文。他在这篇论文中宣布：“以太是多余的。”石破天惊，一个崭新的时空理论——相对论，就此横空出世，降临人间。其时，爱因斯坦只有26岁。
相对论的出发点有两个，一个叫相对性原理，另一个叫光速不变原理。
第一个出发点与参考系有关。牛顿力学告诉我们，在某一个参考系里物体作机械运动的特性，并不因为这个参考系对于地面是静止的，还是作匀速直线运动的而有什么不同。例如，火车车厢里有一个水龙头正在滴水。当火车停止不动时，水从龙头竖直滴到一个水桶里；当火车匀速向前开行时，水照样竖直滴入桶里。这表明物体垂直下落这个规律没有发生改变。
这里，请注意“地面”这个参考系，在这个参考系中，牛顿第一运动定律成立。凡是有这样特点的参考系，称为“惯性参考系”，简称“惯性系”。容易明白，相对于惯性系静止的或做匀速直线运动的参考系也是惯性系。而上面的现象告诉我们，力学规律在一切惯性系里都是同样成立的。这叫做“经典力学的相对性原理”，简称“经典相对性原理”。
爱因斯坦认为，相对性原理是一条自然界的普遍原理，在所有的惯性系里，不但力学定律同样成立，而且热学定律、电磁学定律、光学定律、原子物理学定律等等一切物理学定律都应当同样成立。例如，磁石吸铁钉的规律在地面上与在相对于地面作匀速直线运动的宇宙飞船里都是一样的。一句话，物理定律在一切惯性系里都是一样的。这就是相对论的相对性原理。
既然物理定律在所有惯性系里都是一样的，那就意味着所有的惯性系都是“平等”的，即你不可能通过做物理实验来区分它们的“好坏”。而牛顿力学中的绝对参考系（绝对空间）意味着它要“高人一等”，“与众不同”，竟然可以通过在地球上做物理实验（例如迈克耳孙-莫雷实验）来判断地球是否相对于它在作运动，这当然是违反了相对性原理。因此，相对性原理本身就否定了绝对空间的存在。它告诉我们，世界上的一切运动都是相对的、有条件的，世界上没有绝对事物。相对论中“相对”二字的深刻涵义即在于此，相对性原理对于相对论的重要性也在于此。
第二个出发点是爱因斯坦总结了前人的研究成果并根据迈克耳孙-莫雷实验得出来的。它是说，光在真空中总是以一个确定的速度传播着，这个速度同发射光的物体的运动状态无关。也就是说，不管发射光的物体是运动着的，还是静止的，它发出的光在真空中的传播速度，对于任何惯性系来说，总是一样的。这就是光速不变原理。
惯性系与非惯性系
牛顿第一运动定律在其中成立的参考系称为“惯性参考系”，简称“惯性系”。
牛顿第一运动定律是指，任何物体都保持静止或匀速直线运动状态，直到外力迫使它改变这种状态为止。
在研究地面上物体的运动时，可把地球近似地看作惯性系；在必须研究地球转动的情形下，就要以太阳及几个选定的恒星作为惯性系。相对于惯性系静止或做匀速直线运动的参考系也都是惯性系，做加速运动的系统就不是惯性系，叫“非惯性系”。如运动中的汽车在刹车时，就是一个非惯性系，车中的乘客并未受到外力的作用，仍改变了运动状态——向前倾倒。
有了光速不变原理，迈克耳孙-莫雷实验的结果也就好解释了。既然光速是不变的，那么，无论是顺着地球运动方向的光束，还是逆着此方向的光束，其传播速度是一样的，这也就难怪迈克耳孙-莫雷的干涉仪转过90°后，干涉图样纹丝不动了。
事实上，光速不变原理也是相对性原理的一个必然结果，因为根据相对性原理的要求，光的传播定律在一切惯性系里都成立，那么，光在真空中的传播速度当然对于一切惯性系来说都是相同的。
爱因斯坦的相对论打破了牛顿力学的绝对空间概念，认为世界上没有绝对的空间，只有相对的空间。我们知道，与空间有紧密联系的概念是时间。既然空间是相对的，那么时间呢？爱因斯坦回答说：时间也是相对的！请看下一篇《新时空观》。