В однородном пространстве Ньютона и Декарта невозможно определить абсолютное положение тела или его абсолютное движение. Если считать, как это делал Ньютон, что Солнце является неподвижным центром Вселенной, то можно говорить о расстоянии тела до Солнца или о его движении относительно этого центра; однако в рамках теории Ньютона абсолютно невозможно определить, является ли в действительности Солнце центром Вселенной или этот центр находится где-то в другом месте, движется ли Солнце равномерно или оно покоится. Электромагнитная теория и эфир, в котором распространяется свет, добавили к этому новый элемент: свет движется в эфире со скоростью 600 000 км/с. Отсюда следовало, что, если теория Максвелла, механика Ньютона и обычные представления о пространстве и времени верны, то существует способ определить движение наблюдателя (в частности, движение Земли) относительно светоносной среды.

Попытки обнаружить это движение одна за другой терпели неудачу. И после каждой такой попытки выдвигались новые хитроумные объяснения полученного результата. Вероятно, кульминацией этих усилий был опыт Майкельсона—Морли, в котором вопрос о движении Земли относительно светоносного эфира был поставлен в наиболее прямой и недвусмысленной форме. (Различные объяснения, например, гипотеза об увеличении эфира вблизи поверхности Земли, приводили к новым трудностям и были в конце концов отброшены¹⁾.) В результате хотя и неохотно, ученые были вынуждены согласиться с тем, что Земля неподвижна относительно эфира. Однако такой вывод означал возврат к антропоморфическому миру, обломки которого уже лежали в основании так называемой современной науки. Конечно, Аристотель легко бы согласился с таким результатом, но современная наука на это пойти не могла. Вряд ли в конце девятнадцатого века нашелся бы такой ученый, который стал всерьез поддерживать идею о том, что Земля является неподвижным центром Вселенной.

Подобно сыщику, у которого на каждом шагу исчезают улики, пропадают отпечатки пальцев и, казалось бы, верные ходы не приводят к цели, люди стали мрачно ворчать о заговоре. Слово «заговор» начали использовать физики. Казалось, что сама природа устроила против них заговор, чтобы не дать им возможность определить абсолютное движение Земли относительно светоносного эфира. Каждый раз, когда кто-либо предлагал на первый взгляд разумное и очевидное измерение, что-нибудь неучтенное не позволяло достичь успешного результата. Опыт Манкельсона—Морли, который, казалось бы, дает такой прямой способ определения скорости Земли относительно эфира, был всегда, если верна теория Лоренца, обречен на неудачу из-за почти незаметного сокращения плеч прибора в направлении его движения. И так случалось во всех других экспериментах. Говоря словами Минковского, всегда происходило что-нибудь, что «нельзя считать следствием сопротивления эфира или каких-нибудь подобных явлений, а можно лишь рассматривать как дар свыше». Казалось, природа подобно богам древности, изменявшим судьбы людей, в наказание за несостоятельные теории и неоправданные догмы составила против земных физиков заговор, чтобы они не смогли определить свое абсолютное движение.

Анри Пуанкаре высказал идею, что сам этот «заговор» можно рассматривать как закон природы: эфирный ветер обнаружить невозможно; скорость Земли относительно эфира нельзя определить ни в одном эксперименте. Предлагавшиеся объяснения всевозможных опытов являются частными случаями более общего правила: не существует способа определить абсолютную скорость любого тела относительно светоносной среды. Это означает, что абсолютная скорость относительно эфира не может никаким разумным образом входить в уравнения физики.

1) Было выдвинуто предположение, что скорость света следует измерять относительно источника (если источник движется к нам, скорость света будет больше). Это предположение опроверг Мюллер; он повторил опыт Манкельсона—Морли, используя в качестве источника солнечный свет (а не лампу, движущуюся вместе с прибором), и снова получил нулевой результат. Далее, наблюдая за видимым движением двойных звезд, де Ситтер показал, что гипотеза о зависимости скорости света от движения источника по согласуется с результатами его измерений.

К окончательному опровержению гипотезы об увлечении эфира вблизи земной поверхности привели данные наблюдении за внеземными источниками света —звездами. Если бы эфир увлекался поверхностью Земли, то свет от звезд, будучи увлеченным вместе с хрипом, попадал бы в телескоп не под тем углом, под которым он на опыте наблюдается. Можно было предположить, что степень увлечения эфира меняется с увеличением расстояния от поверхности Земли, однако и такая попытка объяснения отпала, когда опыты Манкельсона—Морли, проведенные на вершине горы и на воздушном шаре, дали тот же отрицательный результат.

Это и предполагает Эйнштейн в своей статье 1905 г.:

«…для всех координатных систем, для которых справедливы уравнения механики, справедливы те же самые электродинамические и оптические законы… Это предположение (содержание которого будет в дальнейшем называться «принципом относительности») мы намерены превратить в предпосылку…».

Это и есть знаменитый принцип относительности. Ни один физический процесс не зависит от абсолютной скорости системы в пространстве. Если бы такая зависимость существовала, то, наблюдая этот процесс, можно было бы определить свою абсолютную скорость.