Отрицать эфир, по словам Эйнштейна, значило бы допускать, что пустое пространство не имеет никаких физических свойств. В действительности оно обладает большим количеством свойств (если судить по тому, что для их описания единая теория поля употребляет 16 функций); но не следует только представлять его себе состоящим из частей, по отношению к которым имеет смысл понятие движения. Эйнштейн по этому поводу говорит следующее: «Называемое “пустым” пространство в физическом отношении ни однородно, ни изотропно: мы вынуждены описывать его состояние с помощью десяти функций – гравитационных потенциалов. Но, таким образом, и понятие эфира снова приобретает определенное содержание, которое совершенно отлично от содержания понятия эфира механической колебательной теории. Эфир всеобщей теории относительности есть среда, сама по себе лишенная всех механических и кинематических свойств, но в то же время определяющая механические и электромагнитные события».
Через три года к аналогичным выводам пришел выдающийся голландский физик Хендрик Лоренц, математически развивший и дополнивший данную идею. Эта теоретическая разработка, получившая название «сокращение Лоренца – Фицджеральда», сыграла важную роль в становлении специальной теории относительности, в которой Эйнштейн ввел аналогичные формулы, но при этом отказался от концепции эфира.
В 1892 г. Лоренц дал объяснение отрицательным результатам опыта Майкельсона – Морли по определению скорости движения Земли относительно неподвижного эфира, выдвинув независимо от Фицджеральда гипотезу о сокращении размеров тел в направлении их движения (сокращение Лоренца – Фицджеральда). В 1895 г. он также ввел понятие релятивистского времени, которое для движущихся тел протекает иначе, чем для покоящихся. В 1904 г. ученый вывел формулы, связывающие между собой координаты и время для одного и того же события в двух разных инерциальных системах отсчета (преобразование Лоренца). Из этих формул следовали все кинематические эффекты специальной теории относительности. В том же году Лоренц получил формулу, связывающую массу электрона со скоростью его движения.
Если рассчитать сокращение Лоренца – Фицджеральда для 12 000-километрового диаметра Земли, летящей по орбите со скоростью около 30 км/ч, то мы получим всего какие-то 5–6 см! Конечно, зафиксировать такое сокращение размеров нашей планеты очень трудно, но в принципе возможно… скажем, с помощью системы спутников. Но… вспомним Алису из Страны чудес: «Нужно бежать со всех ног, чтобы только оставаться на месте, а чтобы куда-нибудь попасть, надо бежать как минимум вдвое быстрее!» Для этого нам потребуется разогнать спутники ровно до такой же скорости в направлении, противоположном движению Земли. А подобный эксперимент пока еще современной науке недоступен. Можно, конечно, увеличивать скорость движения спутников, и при ее значениях в 260 000 км/с сокращение уже достигнет половины первоначальной длины движущегося объекта.
Эксперименты со светоносным эфиром, проведенные Майкельсоном и Морли, казалось бы, навсегда вывели из научного обращения этот надуманный образ, однако некоторые ученые еще долго продолжали сомневаться в достоверности отсутствия какого-либо «эфирного ветра», обдувающего нашу планету в ее пути вокруг Солнца. Многие просто не могли примириться с тем, что таким образом окончательно поставлена точка в великом научном споре, ведь незначительные расхождения в скорости света, время от времени наблюдавшиеся Майкельсоном и Морли, указывали на принципиальную возможность наличия и более существенных отклонений, которые просто вошли в экспериментальные погрешности.