正如我们将在下面的讨论中看到的，19世纪的物理学犯下的最大的错误就是假设以太的性质类似我们熟悉的普通物质。那时候人们常常提到以太的流动性、刚性和各种弹性，甚至包括它的内部摩擦力。这样一来，他们就发现了很多奇怪的现象。比如说，以太在传播光波的时候表现得像是某种振动的固体，[44]但从另一方面来说，它又拥有完美的流动性，天体可以毫无阻滞地穿行其间，因此人们常常将以太比作封口蜡。事实上，封口蜡（和其他类似材料）坚硬易碎，对机械力的冲击十分敏感；但若是静置足够长的时间，它又会在自身重力的影响下像蜂蜜一样流动。经典物理学认为，充斥星际空间的以太就像封口蜡一样，对于光的传播这种高速的扰动，它的表现类似坚硬的固体；但面对运动速度只有光速几千分之一的行星和恒星等天体，以太又会变成优秀的“**”，任由它们自如地穿行。

除了名字以外，我们对以太一无所知，只能假设它的性质类似普通物质；我们可以说，试图套用固有的经验去描述以太，这样的做法从一开始就错得离谱。对于这种传播光的神秘介质，尽管人们做出了许多努力，却仍然无法合理地解释它的力学性质。

根据现有知识，我们很容易就会发现，这些努力从一开始就走错了方向。事实上，我们知道，普通物质的所有力学性质最终都能追溯到构建物质的原子的相互作用。比如说，水具有极强的流动性，原因在于水分子之间的摩擦力极小，所以它们可以相对于彼此自由地滑动；橡胶弹性良好，因为橡胶分子容易产生形变；而钻石之所以那么坚硬，是因为构成钻石晶体的碳原子被紧紧地束缚在刚性的晶格中。因此，各种物质的一般力学特性都反映了它们自身的原子结构，但面对以太这样绝对连续的物质，这条规律就完全失效了。

以太是一种特殊的实体，迥异于我们熟悉的由原子构成的物质。我们说以太是一种“实体”（哪怕仅仅是为了给“振动”找个主语），但实际上我们在内心里却认为它是一种“空间”，之前我们已经看到（之后也将继续看到），一些特定的形态学或者结构学特征可能让空间变得不太符合欧氏几何的描述。事实上，现代物理学认为，“以太”（剔除所谓的力学性质以后）和“物理空间”这两个词说的其实是一回事。

关于“以太”的语义学或者哲学含义，我们已经说得太多了，现在还是回过头来说迈克耳孙的实验。如前所述，这个实验的构想相当简单。如果光是一种在以太中传播的波，那么地球在太空中的运动必然影响地球表面的设备测出的光速。地球绕太阳公转，那么站在地球上的我们势必经历“以太风”的吹拂，就像站在快速运动的船只甲板上，你一定会感受到扑面而来的狂风，尽管此时的天气可能相当温和。当然，我们感觉不到“以太风”，因为人们认为以太能够轻而易举地穿过组成身体的原子缝隙；但通过测量与地球前进方向成一定角度的多个方向的光速，我们应该能探测到它的存在。大家都知道，声音在顺风方向上的传播速度大于逆风，那么光相对于以太风的传播速度自然也应该遵循同样的规则。

有鉴于此，迈克耳孙教授设计了一套设备来测量光在不同方向上的传播速度。当然，要完成这个任务，最简单的办法是采用我们前面介绍过的斐索的实验装置，你可以调整它的方向，记下每一组的数据。但这种办法实际操作起来却不太容易，因为它对精度的要求太高了。的确，因为我们预想的速度差（等于地球的运动速度）大约只有光速的万分之一，所以我们必须保证每一次测量的精度。

如果你有两根长度差不多的棍子，要想测量二者长度的准确差值，你会发现最简单的办法是将两根棍子的一端对齐，然后测量另一端的差值，这种方法叫作“零点法”。

迈克耳孙的实验装置如图36所示，它在比较垂直方向光速差值时使用的正是零点法。