اصل نسبیت خاص مشهور آلبرت اینشتین در 1905، راه حلی قاطع بر معمای اتر ناپیدا بود. اصل نسبیت خاص به سادگی بیانگر معادل بودن تمامی چارچوب های لخت برای انجام تمامی آزمایشات فیزیکی است:

اگر در یک سامانه مختصاتی K، قوانین فیزیکی به ساده ترین شکل خود در آن صدق کنند. همان قوانین در هر چارچوب ‘K دیگری که نسبت به K با سرعت ثابت حرکت می کند صدق می کنند.

The Foundation of the General Theory of Relativity – آلبرت اینشتین

اینشتین اتر و فضای مطلق را کنار گذاشت و تمامی چارچوب های لخت را کاملا هم ارز و بدون برتری نسبت به هم در نظر گرفت. قوانین بنیادی فیزیکی در هر چارچوب لخت یکسان است و احتمالا از آنچه در چارچوب های صلب دیگر داریم شکلی ساده تر دارند. هر چارچوب لخت به همان اندازه فضای مطلق نیوتنی برای مکانیک و اتر ماکسولی برای الکترومغناطیس کارآمد است.

تعویض چارچوب لخت اینشتینی با اتر ماکسولی مستلزم پذیرش فرضیه ای دیگر نیز بود. نور در هرجهت و در هرچارچوب لخت با سرعت $c$ به شکل مستقیم حرکت می کند. این ایده معارضه شدیدی با نگاه نیوتنی ما از فضا و زمان دارد. با هر سرعتی نور را دنبال کنیم باز نور با سرعت $c$ از ما فاصله می گیرد.

دیگر دستاورد این نظریه، جایگزینی تبدیل گالیله با تبدیل لورتنس برای پیوند دادن دو چارچوب لخت است که برداشت هر ناظر یا چارچوب لخت از فضا و زمان را دستخوش تغییر نسبت به یکدیگر می کند. نسبیت خاص همچنین دیدگاه جدیدی به مفاهیمی همچون همزمانی و زمان نسبی می گشاید. نسبیت خاص اینشتین، شکست آزمایشات باد اتری را با تغییر چارچوب مرجع دیرینه اما ناکارآمد گذشته به یک سازوکار نوین و پربار فیزیکی را توضیح می دهد.

بعدتر نظریه کاملی براساس این دو فرضیه مهم اینشتین شکل گرفت که نسبیت خاص نامیده می شود. هدف نظریه این بود که تمامی قوانین فیزیک را بررسی و درصورت نیاز بازنویسی کرده تا از اعتبار معادل آن در تمامی چارچوب های لخت اطمینان حاصل شود. این اصلاحات قوانین فیزیک خصوصا در مکانیک، تاثیری قابل چشم پوشی در حدود فیزیک کلاسیک (همانند سرعت های بسیار کمتر از سرعت نور) ایجاد می کند، با این حال در کاربرد های نوین بسیار حائز اهمیت می باشند. همین مسئله سبب عدم اکتشاف تجربی بنیان های نسبیت خاص پیش از مدون سازی نظری آن شد. این نمونه به ما نشان می دهد که چگونه توانایی ذهن محض نظری از مرزهای تجربی نیز می تواند فراتر رود.

موفقیت گسترده نسبیت خاص در آزمون های متعدد تجربی و توصیف جهان، تردید در صحت بنیادی اصول موضوعه آن را بعید ساخته است. این نظریه منجر به ایجاد رویکردی نوین پیرامون فضا و زمان شده و این دو مقوله ظاهرا جدا را متحد ساخته تا ساختار “فضا-زمان” را تشکیل دهند. همچنین نسبیت خاص راه را برای ایجاد نظریه گرانش نسبیتی و کیهان شناسی مدرن هموار کرد.

با عبور از مفهوم اتر و آزاد شدن از حامل مادی، میدان الکترومغناطیس به عنوان موجودیت ذاتی و غیرمادی معرفی شد؛ موجودیتی که به آن نه حالت سکون و نه سرعت قابل نسبت است. بدین ترتیب، مفهوم میدان مدرن متولد شد. میدان‌ لزوما توسط اجسام ایجاد نمی شوند؛ با این حال از طریق معادلات میدان تحت تأثیر آن‌ ها قرار گرفته و با آن‌ها با تبادل انرژی و تکانه می کنند.

همانطور که در فصول پیش اشاره شد، اینشتین در ایجاد نسبیت خاص تنها نبود. پیش از او افرادی خط ایده هایی مشابه را دنبال کردند که برجسته ترین آن ها لورنتس و پوانکاره هستند. لورنتس، تبدیلات خود را پیش از اینشتین در سال 1903 دریافته بود. این تبدیلات، به همراه تبدیل مناسب میدان، می توانند معادلات ماکسول را ناوردا نگه دارند. ولی لورنتس بر مفهوم فیزیکی تبدیلات خود واقف نشد و از وجود اتر نیز چشم پوشی نکرد. پوانکاره که از بزرگترین دانشمندان عصر بود نیز پی به اهمیت سرعت محدود نور برد. او از سال 1895 به‌طور شهودی به عدم امکان یافتن چارچوب اتر پی برد و حتی در سال 1904، یک سال قبل از اینشتین ، اصل نسبیت را بیان و نامگذاری کرد. اما برخلاف اینشتین، هیچ اقدامی در راستای توسعه آن انجام نداد.

اینشتین نخستین فردی بود که تبدیل لورنتس را به شکل مستقل از نظریه ماکسول و از مبنای اصل نسبیت استخراج کرد. طوری که این تبدیل، فضا و زمان را در چارچوب‌ های لختی مختلف به یکدیگر مربوط می کند. او اولین کسی بود که با تمام وجود از اتر و ایده‌ های کهنه مربوط به فضا و زمان خداحافظی کرد و جایگزین‌هایی به همان میزان متقارن و شکیل برای آن‌ها یافت. به این صورت می توان اینشتین را به عنوان قهرمان اصلی قصه تغییر دیدگاه ما نسبت به جهان، شایسته تقدیر در نظر گرفت.