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光子和引力波都以光速在真空中傳播。儘管它不是直觀的，但沒有證據表明這些實體需要物理媒介或以太來穿越。在整個宇宙中，不同類型的信號傳播。其中一些，比如聲波，需要介質才能通過。其他的，如光或引力波，似乎完全不需要介質。不管它們是怎麼做的，當它們最終到達目的地時，所有這些信號都能從它們所產生的效應中被檢測出來。但是，在沒有任何介質的情況下，波真的有可能在真空中傳播嗎？
早在19世紀末，人們就提出「以太」作為光通過的介質。我們現在不相信這是事實。證明乙醚不存在的證據是什麼？
這是一個容易做出的假設，但很難反駁。
無論是通過一種介質，如機械波，還是在真空中，如電磁波和引力波，每一個傳播的波紋都有一個傳播速度。在任何情況下，傳播速度都不是無限的，理論上，重力波傳播的速度應該與光速相同。在科學的早期——在牛頓之前，數百甚至數千年前——我們只能對大規模、宏觀的現象進行調查。我們觀察到的波浪有許多不同的種類，包括:
風在曬衣繩上或船帆上的衣服上激起的漣漪，海洋或湖泊上的水波，地震時通過地面傳播的波，一根繃緊的弦被撥動、擊打或振蕩，甚至是聲波，它的傳播速度在空氣、水或固體是不同的。所有這些波都涉及到物質。這些物質為這些波提供了一種介質，當這些介質沿著傳播方向(縱波)壓縮或稀薄時，或者垂直於傳播方向(橫波)振蕩時，信號就從一個地方傳送到另一個地方。
這個圖，可以追溯到託馬斯年輕的工作在1800年代初，是一個最古老的圖片展示建設性和破壞性的幹擾引起的波來源來自兩點：A和b，這是一個雙縫實驗，但它同樣也適用於水波傳播通過一輛坦克。當我們開始更仔細地研究波時，第三種波開始出現。除了縱向和橫向波，還有表面波——被發現。以前認為只有縱波或橫波才能表現出水的漣漪特性，現在也顯示出這種表面波成分。
這三種波都是機械波的例子，機械波是一種能量通過一種物質為基礎的介質從一個地方傳送到另一個地方。穿過彈簧、彈簧、水、地球、繩子、甚至空氣的波，都需要一種動力來產生從平衡狀態產生的某種初始位移，然後波帶著這種能量穿過介質到達目的地。
一系列沿著圓形軌跡運動的粒子可以產生一種宏觀的波動錯覺。同樣，以特定模式運動的單個水分子可以產生宏觀水波，我們看到的引力波很可能是由組成它們的單個量子粒子構成的：引力子。因此，當我們發現新的波類型時，我們假設它們與我們已經知道的波的類型有相似的性質是有道理的。甚至在牛頓之前，「以太」這個名字就被用來指代行星和其他天體所在的空間，如第谷·布拉赫1588年的著名著作《論以太世界的近期現象》
人們認為，以太是宇宙中所有物體，從彗星到行星再到星光本身所固有的介質。然而，光究竟是波還是粒子，幾個世紀以來一直是爭論的焦點。牛頓聲稱那是一個小微粒子，而與他同時代的克裡斯蒂安·惠更斯則聲稱那是一個波浪。這個問題直到19世紀才得到解決，那時對光的實驗清楚地揭示了它的波狀性質。(有了現代量子物理學，我們現在知道它具有波粒二象性。)
一個實驗的結果，展示了使用雷射圍繞一個球形物體，與實際的光學數據。請注意菲涅耳理論預言的非凡驗證：球體投射的陰影中會出現一個明亮的中心點，驗證了光波理論的荒謬預言。當我們開始了解電和磁的性質時，這一點得到了進一步的證實。加速帶電粒子的實驗不僅表明它們受到磁場的影響，而且當你用磁場使帶電粒子彎曲時，它會放射出光。理論發展表明，光本身是一種電磁波，它以一種有限的、大的、但可計算的速度傳播，今天我們稱之為c，即真空中的光速。
如果光是電磁波，所有的波都需要一種介質才能通過，就像所有的天體都要通過空間介質一樣，那麼這種介質，以太，就是光通過的介質。剩下的最大的問題是確定以太本身具有什麼性質。
在笛卡爾的萬有引力觀中，有一種以太貫穿空間，只有物質通過以太的位移才能解釋萬有引力。這並沒有得出與觀測相符的精確的重力公式。關於以太不能是什麼的最重要的一點是由麥克斯韋自己發現的，他是第一個推導出光波的電磁性質的人。在1874年寫給劉易斯·坎貝爾的信中，他寫道:
知道乙醚不可能是分子也是值得的。如果是的話，它就是一種氣體，一品脫的氣體在熱量等方面與一品脫的空氣具有相同的性質，只不過它不會那麼重。
換句話說，無論以太是什麼——或者更準確地說，無論電磁波是通過什麼來傳播的——它都不可能具有其他物質為基礎的介質所具有的許多傳統特性。它不能由單個粒子組成。它不能容納熱量。它不能通過它傳遞能量。事實上，以太所能做的唯一一件事就是作為背景介質，光之類的東西可以通過它傳播。
如果你把光分成兩個互相垂直的分量，再把它們合在一起，就會產生幹涉圖樣。如果有光通過的介質，幹涉圖樣應該取決於你的儀器相對於那個運動的方向。所有這些導致了檢測以太最重要的實驗：麥可遜-莫雷實驗。如果以太真的是光通過的媒介，那麼地球在繞軸旋轉和繞太陽旋轉時應該通過以太。即使我們的旋轉速度只有30公裡/秒，這也是光速的一個相當大的分數(約0.01%)。
用一個足夠靈敏的幹涉儀，如果光是一個通過這種介質的波，我們應該根據幹涉儀與我們的運動方向形成的角度來檢測光的幹涉圖樣的移動。1881年，麥可遜獨自嘗試測量這種效應，但結果並不確定。6年後，他們和莫雷達到了敏感的程度，僅僅是預期信號的1/40。然而，他們的實驗結果是無效的，根本沒有關於以太的證據。
如果伽利略相對論是正確的，那麼麥可遜幹涉儀(上圖)所顯示的光模式變化(下圖，實心)可以忽略不計。無論幹涉儀指向哪個方向，包括與地球在空間中的運動方向一致、垂直或相反，光速都是一樣的。以太的狂熱者們扭曲自己，試圖解釋這個無效的結果。
也許以太是被地球等在太空中穿行的物體拖著走的，所以得到的結果是空的。也許有一個靜止不動的以太，當物體穿過它時，它們經歷了長度收縮和時間膨脹，解釋了空結果。也許，只是有可能，光穿過的乙醚，不管它是什麼，也允許牛頓引力的傳播。所有這些可能性，儘管它們有任意的常數和參數，直到愛因斯坦的相對論出現之前，都被認真地考慮過。一旦認識到物理定律應該是，而且事實上是，對所有參照系中的所有觀察者都是一樣的，「絕對參照系」的概念，即以太絕對是，就不再是必要的或站得住的了。
如果你允許光從你的外部環境進入內部，你可以獲得關於兩個參考系的相對速度和加速度的信息。物理定律、光速和其他所有可觀察到的現象都與你的參照系無關，這一事實有力地證明了以太的必要性。所有這些意味著物理定律不需要以太的存在，沒有它也能工作得很好。今天，我們不僅對狹義相對論有了現代的理解，而且對包含萬有引力的廣義相對論也有了現代的理解，我們認識到電磁波和引力波根本不需要任何介質就能通過。沒有任何物質實體的空間真空本身就足夠了。
然而，這並不意味著我們已經證明了以太的不存在。我們所證明的，實際上我們所能證明的是，如果存在以太，它就沒有我們所能進行的實驗所能探測到的性質。它不會影響光或引力波穿過它的運動，在任何物理環境下都不會，這就等於說我們所觀察到的一切都與它的不存在相一致。
量子場論計算可視化，顯示量子真空中的虛擬粒子。(特別是強相互作用。)即使在真空中，這種真空能量也是非零的，從空間曲率不同的觀察者的角度來看，彎曲空間某一區域的「基態」也會有所不同。只要量子場存在，這種真空能量(或宇宙常數)也一定存在。如果某物對我們的宇宙沒有任何可見的、可測量的影響，無論以任何方式、形狀或形式，甚至在原則上，我們認為那個「東西」是物理上不存在的。但事實是沒有任何東西指向以太的存在並不意味著我們完全理解什麼是真空，或者量子真空。事實上，有很多關於這個問題的懸而未決的問題正在困擾著這個領域。
為什麼真空仍然有非零的能量——暗能量，或者宇宙常數——它固有的？如果空間在某種程度上是離散的，這是否意味著一個首選的參照系，即在相對論的規則下，離散的「大小」是最大化的？光或引力波能在沒有空間傳播的情況下存在嗎?這是否意味著存在某種傳播介質呢？
正如卡爾·薩根的名言:「缺乏證據並不等於沒有證據。」我們沒有證據證明以太的存在，但卻永遠無法證明它的否定性以太不存在。我們所能證明的，已經證明的，就是如果以太存在，它就沒有影響我們所觀察到的物質和輻射的性質。