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假设T是光传播一半波长所需要的时间。
最上图表示的是光从光源R发出，经过时间T之后光波的状态。
其他的横轴从上到下分别表示经过时间2T、3T和4T之后的状态。
如果仪器放在以太中的一个固定点上，那么它可以在时刻T、2T、3T、4T的时候依次记录光波的状态（沿着OA线）。
用虚线表示这些状态，它们反映了振动情况。
但是如果记录仪以光速沿波传播的方向运动，那么它记录的是沿着OB的光波的状态（用实线表示）。
明显，这台运动的仪器不能记录下任何振动。
简单地说，以光速运动的仪器探测不到光。
如果我们把从爱因斯坦的两大原理（相对性与光速不变性）得出的结果与光的以太理论相比较，也会出现同样的问题。
我们再次假设实验室以光速c相对于基本参考系运动。
在实验室L中放置一个静止光源，并且用L中一面静止的镜子来反射光源发出来的光。
在L中贯彻，这一过程只不过是光被静止的镜子反射而已。
根据光速不变性，如果我们假设光源是在基本参考系F中静止，结果也不会有什么变化。
然而，这个时候光应该不能被实验室中的镜子反射，因为光和镜子都沿着同一个方向以光速运动，光线永远追赶不上镜子。
所以，此时实验室本身的速度对在其中观测到的物理现象是有影响的，这违背了爱因斯坦的相对性原理。
如果我们接受爱因斯坦的两个基本假设，那么以上的思考将带来这样的推论：实验室参考系L是不可能相对基本参考系F以光速c运动的——否则相对性原理就不正确了；鉴于实验室也是物体，换句话说，没有任何物体可以以光速（c）运动。
乍看之下，这个结论有些荒唐。
人们很有理由认为，如果速度连续不断地一直增加，哪怕单位时间内增加量很小，最终也总是能达到任意速度的。
根据牛顿力学，当一个力作用到物体上时，可以使其速度增加，增加的速度越小意味着物体的质量越大。
我们只需要把力施加在物体上，经过足够长的时间，就能让它的速度增加到任意量级。
这显示了爱因斯坦原理与牛顿力学的不相容：前者否定了任何物体以光速运动的可能，后者却包含了这种可能性。
因此，在爱因斯坦的力学中，真空光速扮演着一个特殊的角色。
任何物体都不能达到或者超过这个速度。
从而我们找到了力学和光学现象之间的一个紧密的联系。
此外，鉴于这种情况，我们可以说速度“大”
或“小”
而不加以特别说明，因为光速可以作为衡量速度大小的标准。
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