以太说的否定主要有3点:
1:以太存在难以想象。根据当时的以太学说:以太是一种刚性的粒子,十分地坚硬,比最硬的物质金刚石还要硬上不知多少倍。同时又是如此稀薄,以致物质在穿过它们时几乎完全不受到任何阻力,“就像风穿过一小片丛林”(托马斯·杨语)。然而事实是从来就没有任何人能够看到或者摸到这种“以太”,也没有实验测定到它的存在。星光穿越几亿亿公里的以太来到地球,然而这些坚硬无比的以太却不能阻挡任何一颗行星或者彗星的运动,哪怕是最微小的灰尘也不行!因此许多科学家怀疑以太的存在。
不过以现在的观点看来也不算什么,现代物理认为宇宙中存在着暗物质,暗能量。按当时的观点来看也是难以理解的。
2:迈克尔逊-莫雷实验的零结果。以太说认为以太是光媒介质,那么地球在以太中运动,在地球上各个方向的光速与地球运动应该符合伽利略变换,即C+V和C-V。迈克尔逊-莫雷实验正是测量C+V和C-V中的V,得到结果为零。这一结果让当时的科学家不解。
由于迈克尔逊-莫雷实验是光的干涉实验,属光速测量的二阶实验。所以实验结果并不能直接证明光速变化为零。历史上对迈克尔逊-莫雷实验还有其它的解释。爱尔兰物理科学家费兹杰惹,荷兰物理科学家洛仑兹就曾认为是量杆在以太中运动,组成量杆的原子和电子之间的距离变短了。而这个观点是符合麦克斯韦电磁方程组的。
3:根据麦克斯韦方程组推导得出光速为常数,其中ε0是真空电容率,μ0是真空磁导率。这两个量当时是通过实验测量出来的,被认为是常数。
真空电容率和真空磁导率被认为是常数,有不合理的地方。它的逻辑是这样的:因为真空中什么都没有,所以真空电导率和真空磁导率是常数。我们可以用相同的逻辑换个思路:因为真空中有以太,地球在以太中运动,所以地球上真空电导率和真空磁导率不同方向有差异。
在19世纪末20世纪初,虽然还有些科学家努力拯救以太,但在1905年爱因斯坦大胆抛弃了以太说,认为光速不变是基本的原理,并以此为出发点之一创立了狭义相对论。爱因斯坦在《论动体的电动力学》一文的前言中说:“‘光以太’的引用将被证明是多余的。” 人们从此接受了电磁场本身就是物质存在的一种形式的概念,而场可以在真空中以波的形式传播。随后量子力学的建立使人们认识到粒子与波实为一个硬币的两面。那种仅仅把波动理解为某种媒介物质的力学振动的狭隘观点已完全被冲破。之后“以太”被主流物理学家所抛弃。
在相对论建立之后,无论发光以太还是电磁以太都被排除