對於洛倫茲等人提出的收縮假說，愛因斯坦認為，它們是以承認存在一種靜止的不動的光以太為基礎，而且引進這種假說雖然可以在形式上消除理論同邁克爾遜—莫雷實驗的矛盾，但是這看來只是一種拯救理論的人為方法。他不滿意這種做法。他認為，邁克爾遜實驗等這一類企圖證實地球相對於以太運動的實驗的失敗是必然的。同時，他相信麥克斯韋和洛倫茲的電動力學方程式是正確的，因為不存在什麼絶對靜止，絶對靜止這個概念不僅在力學中，而且在電動力學中也不符合現象的特性。
倒是應當認為，凡是對力學方程適用的一切坐標系，對於電動力學和光學的定律也一樣適用，這是一條基本的原理即相對性原理。同時，也應很自然地承認另一條原理，即光速不變原理。以這兩條原理作為公設，再根據靜體的麥克斯韋理論，他想，應該足以得到一個簡單而又不自相矛盾的動體電動力學。可是怎樣才能最後解決這個問題呢？
米歇爾·貝索是愛因斯坦在伯爾尼專利局的一位非常要好的同事和朋友。貝索在哲學、社會學、醫學、技術、數學和物理學方面有淵博的知識，而且他具有接受新思想和給它增加某些非常重要的欠缺的線條的驚人能力。愛因斯坦稱他是在全歐洲都找不到的「新思想更好的共振器」。有了什麼問題，愛因斯坦很喜歡與貝索進行交鋒和討論。
在一個非常晴朗而美好的日子，愛因斯坦帶著他一直苦苦思索的問題去找貝索，他對貝索說：「最近我在研究一個困難的問題，今天找到這裡來，是想和你一起攻破這個問題。」於是他和貝索討論了這個問題的各個方面。第二天早晨起床時，突然一個思想的閃光飛過他的腦海，「對於一個觀察者來說是同時發生的兩個事件，可是對別的觀察者來說，就不一定是同時的」。他抓住這一靈感經過仔細分析，終於找到了問題的關鍵。

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接着他又趕快到貝索那裡，沒有打招呼就直說：「謝謝你。這個問題我已經完全解決了。」愛因斯坦最後解決問題的突破口是對時間概念的分析。他想到，時間是不可能絶對地定義的，在時間和信號速度之間一定存在着不可分割的聯繫。
用這個新的概念，他才感覺到第一次有可能完全解決所有困難。他認為，為了擺脫困難，只需要準確地表述時間概念就行了。「需要認識的僅僅是人們可以把洛倫茲引進的，他稱之為『當地時間』這個輔助量直接定義為『時間』。如果我們堅持上述時間的定義，並把伽利略的變換方程用符合新的概念的變換方程來代替，那麼洛倫茲理論的基本方程就符合相對性原理了。

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這樣，洛倫茲和斐茲傑惹的假說就像理論的必然結果」。在 5個星期之內，他就完成了這篇光輝的論文《論動體的電動力學》。他建立了新的時間概念，從狹義相對性原理和光速不變原理出發，推出洛倫茲變換，順利地創立了狹義相對論。
在這之後，他又寫了一篇論文《物體的慣性同它所含的能量有關嗎？》，發表於同年的《物理學雜誌》上。這項研究是對前一研究的一個重要補充，它導致了一個非常有趣的結論，這個結論為以後的原子能的利用奠定了理論基礎。那末，狹義相對論告訴了我們什麼呢？
空間和時間的統一性自古以來，空間和時間都被看成是兩個完全無關的獨立實體，偉大的牛頓在其《自然哲學之數學原理》中寫道：絶對空間就其本性來說與外界任何事物毫無關係，它永遠是同一的、不動的。
絶對的、起初的數學時間本身按其本性來說是均勻流逝的，與外界任何事物無關。
牛頓關於空間的定義暗示着對於空間中的運動存在一個絕對參照系，而他的時間定義則意味着存在一個絶對的計時系統。但是實驗證明了光速的不變性，這就打破了絶對的空間和絶對的時間。
我們設想有一列很長的火車，以恆速在軌道上行駛參見圖2。我們可以把鐵路路基看作是一個特定的參考物體，在這列火車上旅行的人們也可以很方便地把火車當作剛性參照物體，他們參照火車來觀察一切事件。因而，在鐵路線上發生的每一個事件，也在火車上某一特定的地點發生。那麼，我們考慮一下，對鐵路路基來說是同時的兩個事件例如A、B兩處雷擊，對於火車來說是否也是同時的呢？
當我們說A、B兩處雷擊相對於路基而言是同時的，這意思是：在發生閃電的A處和B處所發出的光，在路基A→B這段距離的中點M相遇。
但是事件A和B也對應于火車上的A點和B點。令M′為行駛中的火車上的A→B這段距離的中點。從路基上判斷，當雷電閃光發生的時候，點M′自然與點M重合，但是M′以火車的速度向圖中的右方移動。如果坐在火車上 M′處的一個觀察者並不具有這個速度，那麼他就總是停留在 M點，雷電閃光 A和 B所發出的光就同時到達他這裡，也就是說正好在他所在的地方相遇。
可是實際上這個觀察者正在相對於鐵路路基朝着來自B的光線以u 急速前進，同時他又是在來自 A的光線的前方向前前進。因此，這個觀察者將先看見自B發出的光線，而後才看見自A發出的光線。

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