El 14 de noviembre de 2005, la Case Western Reserve University de Cleveland celebró el Año Mundial de la Física y el centenario de su edificio de física. Como parte de los festejos, la Sociedad Americana de Física presentó una placa conmemorativa de la CWRU como lugar histórico de la física, en honor al experimento Michelson-Morley que tuvo lugar allí en 1887.
En el siglo XIX, los físicos creían generalmente que, al igual que las ondas de agua debían tener un medio por el que moverse (el agua), y las ondas sonoras audibles requerían un medio por el que moverse (el aire), también las ondas de luz requerían un medio, que se denominaba «luminífero» (es decir, portador de luz).
El experimento de Michelson-Morley se convirtió en lo que podría considerarse como el experimento fallido más famoso hasta la fecha y se considera generalmente como la primera prueba sólida contra la existencia del éter luminífero. Michelson fue galardonado con el Premio Nobel en 1907, convirtiéndose en el primer estadounidense en ganar el Premio Nobel de Física.
Los físicos habían calculado que, a medida que la Tierra se movía en su órbita alrededor del sol, el flujo del éter a través de la superficie terrestre podría producir un «viento de éter» detectable. A menos que, por alguna razón, el éter estuviera siempre inmóvil con respecto a la Tierra, la velocidad de un haz de luz emitido desde una fuente en la Tierra dependería de la magnitud del viento de éter y de la dirección del haz con respecto a él. La idea del experimento era medir la velocidad de la luz en diferentes direcciones para medir la velocidad del éter con respecto a la Tierra, estableciendo así su existencia.
Para medir la velocidad de la Tierra a través del éter midiendo cómo cambiaba la luz, Albert Michelson (1852-1931) diseñó un dispositivo conocido ahora como interferómetro. Enviaba el rayo de una sola fuente de luz a través de un espejo medio abombado que se utilizaba para dividirlo en dos haces que viajaban en ángulo recto. Tras salir del divisor, los haces se dirigían a los extremos de los brazos largos, donde se reflejaban en el centro mediante pequeños espejos. A continuación, se recombinaban en el lado más alejado del divisor en un ocular, produciendo un patrón de interferencia constructiva y destructiva basado en la longitud de los brazos. Cualquier pequeño cambio en la cantidad de tiempo que los haces pasaban en tránsito se observaba como un cambio en las posiciones de las franjas de interferencia.
Michelson había realizado una versión preliminar del experimento en 1881. Tras aceptar un puesto en la Case School of Applied Science de Cleveland, inició una colaboración con Edward Morley, profesor de química del vecino Western Reserve College. El aparato que construyeron flotaba en una cubeta de mercurio, lo que permitía hacerlo girar lentamente. Al girar, según la teoría del éter, la velocidad de la luz en cada uno de los dos brazos perpendiculares cambiaría, provocando un cambio en el patrón de interferencia. Los resultados del experimento indicaron un desplazamiento consistente con cero, y ciertamente menos de una vigésima parte del desplazamiento esperado si la velocidad de la Tierra en órbita alrededor del sol fuera la misma que su velocidad a través del éter.
Otras versiones del experimento se llevaron a cabo con una sofisticación cada vez mayor, pero las mediciones de Michelson-Morley fueron las primeras con una precisión suficiente para cuestionar la existencia del éter. La explicación de su resultado nulo esperó a los conocimientos proporcionados por la teoría de la relatividad especial de Einstein en 1905.