一种用迈克尔逊干涉仪测量两垂直光在同一方向上光速差值的实验。但结果证明光速在不同惯性系和不同方向上都是相同的，由此确定了光速不变原理。根据伽利略变换，光速应该与其所在的参照系有关，这一结果表明伽利略变换并不适用于高速运动的光子，洛伦兹由此提出洛伦兹变换来解决这一问题。虽然爱因斯坦
迈克尔逊图册只是将洛伦兹变换引入狭义相对论，但是他系统性地提出了一个全新的物理理论，并划时代地提出时间相对性的概念，因此人们最终将这一功绩归功于爱因斯坦。但是狭义相对论也有问题，爱因斯坦本人也始终未能解释孪生子佯谬。
既然存在以太，则当地球穿过以太绕太阳公转时，在地球通过以太运动的方向测量的光速（当我们对光源运动时）应该大于在与运动垂直方向测量的光速（当我们不对光源运动时）。1887年，阿尔贝特·麦克尔逊（后来成为美国第一个物理诺贝尔奖获得者）和爱德华·莫雷在克里夫兰的卡思应用科学学校进行了非常仔细的实验。目的是测量地球在以太中的速度(即以太风的速度)。如果以太存在，且光速在以太中的传播服从伽利略速度叠加原理：假设以太相对于太阳静止，实验坐标系相对于以太以公转轨道速度u沿光线2的方向传播， 由于光在不同的方向相对地球的速度不同，达到眼睛的光程差不同，产生干涉条纹。从镜子M反射，光线1的传播方向在MA方向上，光的绝对传播速度为c，地球相对以太的速度为υ，光线1完成来回路程的时间为2d/C，光线2在到达M2和从M2返回的传播速度为不同的，分别为C+υ和C－υ，完成往返路程所需时间为：d/(C+u)+d/(C-u).光线2和光线1到达眼睛的光程差为：c[d/(C+u)+d/(C-u)-2d/C]=2du^2/(C^2-u^2)干涉仪整体可以旋转，旋转的过程中，以太速度方向与实验参考系中光线2的夹角改变，从而使得速度分量u改变，旋转90°时，光线1和2交换了状态，光程差可以增加一倍。：ΔL=4du^2/(C^2-u^2)≈4du^2/C^2。移动的条纹数为ΔL/λ。实验中用钠光源，λ=5.9×10^－7m；地球的公转轨道运动速率为：υ≈10^－4C；干涉仪静止参考系下的光程2d=11m，应该移动的条纹为：ΔN=2×11×(10^－4)/λ=0.37干涉仪的灵敏度，可观察到的条纹数为0.01条。但实验结果是几乎没有条纹移动。因此以太存在且光速满足伽利略速度叠加的前提是错误的。结论是要么是以太不存在，光速相对于任何参考系的速度都一样，因此旋转迈克尔逊干涉仪时光线1和2不存在时间差。要么是以太存在但是光速不满足伽利略速度叠加。在1887年到1905年之间，人们曾经好几次企图去解释麦克尔逊——莫雷实验。最著名者为荷兰物理学家亨得利克·洛伦兹，他是依据以太存在，但是伽利略速度叠加原理需要修改，从而引进了洛伦兹变变换。然而，一位迄至当时还不知名的瑞士专利局的职员阿尔贝特·爱因斯坦，在1905年发表的一篇著名的论文中指出，只要人们愿意抛弃绝对时间的观念的话，整个以太的观念就是多馀的。几个星期之后，一位法国最重要的数学家亨利·彭加勒也提出类似的观点。爱因斯坦的论证比彭加勒的论证更接近物理，因为后者将此考虑为数学问题。通常这个新理论是归功于爱因斯坦，但彭加勒的确在其中起了重要的作用。【该实验最新评论】该实验让世界上的人们抛弃了以太的存在，在物理学发展史上是重大转折点。爱因斯坦的相对论是一种数学上的等效解决方法。但是该实验的计算过程忽略了物体在以太中运动会变形，观测臂是由电磁力相互作用的原子分子组成，既然光是电磁波，光产生行程差。观测臂内的原子间的电磁作用力也会产生行程差，也即观测臂内部的原子不再是维持原来说的形状。观测臂的整体长度也会产生相等于光行程差的相应变化。所以永远也别想看到条纹移动，相对论说是空间扭曲。其实整个实验是一种像刻舟求剑的错误方法。世界上的作用力几乎无不间接通过以太传播。以太密度的变化和运动让整个世界的运动和作用力相应变化。时空扭曲是等效的数学方法。而不是真实情况。电磁波是横波，并且是真空中唯一一种可以传播的波动，说明了真空是一种刚性粒子组成的高弹性流体。不同于空气。液体内部是弹性非刚性粒子 。所以，液体，空气中横波无法传递的。原子科学上的发展可以让计算机用原子科学来计算模拟物质的性质，甚至模拟研究生命内部的分子运动。为生命科学注入全新活力。而相对论使多原子体系能级的求解陷入了绝境。如果忽略了真空的存在，微观原子科学无疑会陷入绝境。
迈克尔逊干涉仪的最著名应用即是它在迈克尔逊-莫雷实验中对以太风观测中所得到的零结果，这朵十九世纪末经典物理学天空中的乌云为狭义相对论的基本假设提供了实验依据。除此之外，由于激光干涉仪能够非常精确地测量干涉中的光程差，在当今的引力波探测中迈克尔逊干涉仪以及其他种类的干涉仪都得到了相当广泛的应用。
激光干涉引力波天文台（LIGO）等诸多地面激光干涉引力波探测器的基本原理就是通过迈克尔逊干涉仪来测量由引力波引起的激光的光程变化，而在计划中的激光干涉空间天线（LISA）中，应用迈克尔逊干涉仪原理的基本构想也已经被提出。迈克尔逊干涉仪还被应用于寻找太阳系外行星的探测中，虽然在这种探测中马赫-曾特干涉仪的应用更加广泛。迈克尔逊干涉仪还在延迟干涉仪，即光学差分相移键控解调器（Optical DPSK）的制造中有所应用，这种解调器可以在波分复用网络中将相位调制转换成振幅调制。
迈克尔逊干涉仪，是1883年美国物理学家迈克尔逊和莫雷合作，为研究“以太”漂移而设计制造出来的精密光学仪器。它是利用分振幅法产生双光束以实现干涉。通过调整该干涉仪，可以产生等厚干涉条纹，也可以产生等倾干涉条纹。主要用于长度和折射率的测量，若观察到干涉条纹移动一条，便是M2的动臂移动量为λ/2，等效于M1与M2之间的空气膜厚度改变λ/2。在近代物理和近代计量技术中，如在光谱线精细结构的研究和用光波标定标准米尺等实验中都有着重要的应用。利用该仪器的原理，研制出多种专用干涉仪。
迈克耳孙主要从事光学和光谱学方面的研究，他以毕生精力从事光速的精密测量，在他的有生之年，一直是光速测定的国际中心人物。他发明了一种用以测定微小长度、折射率和光波波长的干涉仪（迈克耳孙干涉仪），在研究光谱线方面起着重要的作用。1887年他与美国物理学家E.W.莫雷合作，进行了著名的迈克耳孙-莫雷 实验，这是一个最重大的否定性实验，它动摇了经典物理学的基础。他研制出高分辨率的光谱学仪器，经改进的衍射光栅和测距仪。迈克耳孙首倡用光波波长作为长度基准，提出在天文学中利用干涉效应的可能性，并且用自己设计的星体干涉仪测量了恒星参宿四的直径。
他创造的迈克耳孙干涉仪对光学和近代物理学是一巨大的贡献。它不但可用来测定微小长度、折射率和光波波长等，也是现代光学仪器如付立叶光谱议等仪器的重要组成部分。他与英国化学家莫雷（1838～1923年）在1887年利用这种干涉仪，作了著名的“迈克耳孙—莫雷实验，这一实验结果否定了以太的存在，从而奠定了相对论的实验基础。1926年用多面旋镜法比较精密地测定了光的速度。
