Deneyle belirlenmek istenen husus aslında basitti. Eğer esir denilen özel bir madde bütün evreni kaplıyorsa, evrenin bir parçası olan Dünya da ister istemez bu ortam içerisinde sarmalanmış olmalı, başka bir deyişle adeta her yeri kaplayan esir denizinde yüzmeliydi. Aynı zamanda esir olağanüstü hızla hareket eden ışığın hareketine eşlik edecek bir nitelik de taşımalıydı. Bunlara ek olarak Dünya’nın Güneş’in etrafında saatte 100.000 kilometrelik (30 km/sn) bir hızla devindiği göz önüne alındığında, çevresinde bir esir akımı yaratmasını düşünmemek için neden yoktur. O zaman Dünya’nın dönüş yönünde gönderilen ışığın hızıyla, tersi yönden gönderilen ışığın hızı arasında gözlemlenebilir veya ölçülebilir bir farklılık olmasını beklemek yerinde olur. Yani hareket yönünde ışık hızlanacak, tersi yönde yavaşlayacaktır.
Şimdi sıra bu çıkarımın deneysel olarak kanıtlanmasına gelmişti. Michelson ve Morley, bu amaçla geliştirdikleri bir girişimölçerle deniz seviyesine yakın bir yerde bir deney gerçekleştirdiler. Harika bir düzenek kullansalar da, en ince ayrıntısına varıncaya kadar
düşünülmüş bir varsayımla çalışsalar da, deney sonucunda Dünya’nın esire göre hareketinden kaynaklanan en küçük bir etki bile bulamadılar. Kısacası ışığın hızı her doğrultuda aynıydı. Esir diye bir “madde” yoktu.
Ulaşılan bu sonuç dönemin fiziği açısından bir bunalıma yol açtı. Çünkü başta Maxwell’in geliştirdiği Elektromanyetik kuram olmak üzere, egemen kuramlar esirin varlığına dayanmaktaydı. Deney sonuçları dikkate alındığında, gözlem sonuçlarıyla kuramın öngörülerinin örtüşmediği, aksine çeliştiği anlaşılıyordu. Deney gerçek bir krize yol açmıştı. Çünkü bu durumda ya kuramdan vazgeçilecekti, ya da deney sonuçlarının başarısız olduğu kabul edilecekti. Tartışmalar Einstein’ın Görelilik Kuramını oluşturmasına kadar devam etti.