第四节题为《相对论和以太》，在这一节爱因斯坦阐述了洛伦兹理论承认了以太绝对静止的特殊地位，这违反只有相对运动，没有绝对运动的物理学理念。并借助相对于惯性系来说，牛顿运动定律通过伽利略坐标变换而形式不变的相对性原理，而提出了扩大的相对性原理，其不仅对牛顿运动定律成立，而是所有自然定律对惯性系形式不变：

“支配自然现象的定律，和相对于它来观察现象的那个坐标系的运动状态无关，如果该坐标系不是处于加速运动中的话。”

在最后，爱因斯坦指出洛伦兹理论不符合相对性原理，即利用伽利略坐标变换带入洛伦兹理论方程会导致方程形式改变，空间坐标不再对称的出现，而这从理论上来说是不妥当的：

“无论如何，接受一种和相对性原理不相容的理论总是非常不妥当的，特别是因为这一原理不曾被任何一个实验事实所否定。”

第五节题为《论习见的时间概念和空间概念所暗含的两个武断的假说》，在这一节爱因斯坦指出洛伦兹理论里的光速不变原理是相对于绝对静止参照系以太来说的，而他接受光速不变的说法，因为这是麦克斯韦电磁理论的本质要求，但参照系为所有惯性系，而不是静止以太：

“真空中的一条光线永远以相同的速度c而传播，该速度和发光物体的运动无关。”

调和光速不变和相对性原理矛盾的方法则为重审伽利略速度叠加原理，爱因斯坦认为其包含了两条武断假说，而这两条武断假说主宰了全部的运动学，这两条武断的假说一为绝对时间，二为绝对空间，按爱因斯坦论文中的说法是武断的认为几何学形状与运动学形状全等。

首先是反驳绝对时间。在这一部分，爱因斯坦详细得有些啰嗦的阐述了通过时钟对钟实验验证时间同时性的方法，本质与1905年6月30日狭义相对论论文《论动体的电动力学》第一部分《同时性的定义》阐述一致，同时性的定义是狭义相对论实际上核心的理论突破：

“我们就可以把质点的坐标x、y、z写成一个变量ｔ的函数，我们将称此变量为时间。很显然，这些函数的形式将本质地依赖于我们在把那些时钟放在相应的位置上以前如何调整那些时钟。

为了得到时间的一种完备的物理定义，我们还须再走一步。我们必须说明，在实验开始时那些时钟是怎样调好的。我们将进行如下：

首先，我们给自己准备一种发送信号的装置，甭管信号是从A到B还是从B到A。这种装置应该是这样的：我们没有任何理由相信沿AB方向的信号传送现象和沿BA方向的信号传送现象会有任何形式的不同。

在这种情况下，显然就只有一种办法比照A点的时钟来调整B点的时钟，以便信号从A传到B和从B传到A将需用同样长短的时间(用上面描述过的那些时钟来测量)。让我们写出：

当信号AB离开A点时，A点钟表的读数是tA；

当信号AB到达B点时，B点钟表的读数是tB；

当信号BA离开B点时，B点钟表的读数是tＢ′;

当信号AB到达A点时，A点钟表的读数是tA′。

于是我们就必须对照A点的钟表来适当调整B点的钟表，使得

tB-tA=tA′-tB′

……

现在我们有了一种确切定义的方法来相互校准两个时钟了。一旦校准已经完成，我们就说两个时钟是同时协调的。如果我们一步一步地对照钟A调整了钟B，又对照钟B调整了钟Ｃ……我们就得到一系列时钟，其中每一个都是和前面的时钟同时协调的。而且，由于有光速恒定性原理，系列中的任何两个并不相邻的时钟也是同时协调的。

所有这些彼此同时协调的时钟的全部读数，就是我们所说的物理时间。”

爱因斯坦认为默认不同惯性系的时间相等，即绝对时间概念是一个沿用至今的武断假说，另一个武断假说是几何学形状与运动学形状全等，即绝对空间的概念。

爱因斯坦以相对于相对论概念中的静系S以速度υ运动的棒AB的长度为例反驳绝对空间概念，其阐述与1905年6月30日狭义相对论论文《论动体的电动力学》第二部分《关于长度和时间的相对性》阐述一致，也是以两种操作测量棒的长度：

“1.使一个拿着一根测尺的观察者加速运动，直到他达到速度υ，也就是说直到他相对于棒为静止时为止。然后这个观察者就通过把尺子逐次比在棒上来测量长度AB。

2.使用一组相互同时协调的而相对于系S为静止的时钟，定出在时刻ｔ看到棒的两端与之重合的S中的两点P１和P2。然后通过把测尺沿着被假设为一条物质直线的P１P２一次次地比过去，来测量P１点和Ｐ２点的连线的长度。”

当棒AB相对于参照系S静止时，两种方法测的棒长度相等；但当棒AB相对于参照系S以速度υ运动时，则人们不能想当然的断定第二种方法测的棒长与速度υ无关。

接着，爱因斯坦在论文中重述了几何学形状与运动学形状的概念，这两个概念最早在1907年12月4日的总结狭义展望广义相对论论文《关于相对性原理和由此得出的结论》第2节《关于空间和时间的一般性评述》中阐述过，而默认两者相等，即绝对空间概念便是第二个武断的假设：

“更加普遍地说，如果一个相对于系S而作着匀速平移运动的物体的形状是用普通的几何方法确定的，即借助于作着完全同样运动的测尺或其他固体来测定的，则测量结果将被发现和平移速度υ无关：这些结果就给出我们所说的物体的几何学形状。

与此相反，如果有一个给定的时刻在系S中标出物体上各点的位置，并利用相对于S为静止的测尺而通过几何测量来确定这些点所形成的形状，则得到的将是我们所说的物体相对于S的运动学形状。

于是，在运动学中不自觉地被使用了的第二条假说就可以表述如下：运动学形状和几何学形状是相等的。”

简述狭义相对论论文《相对性原理及其在近代物理学中的影响》上半部分就此结束，此文1910年1月15日发表于《物理和自然科学档案》。