數百年來，有一個永恒的物理學定律，從來沒有受到挑戰：在宇宙中發生的任何反應中，質量是守恒的。不管你放什么還是什么反應，你開始的總和與你結束的總和是相等的。但是在狹義相對論的定律下，質量根本不可能是最終的守恒量，因為不同的觀察者會有不同的系統能量。相反，愛因斯坦能夠推導出今天我們仍然使用的一個規律，即是這個最簡單但最強大的質能方程方程式：E = mc^2。
關于質能方程E = mc^2，愛因斯坦對此的介紹分為三層含義：
1.E為能量，它是方程左邊的量，代表系統的總能量。
2.m為質量，這與通過轉換因子的能量有關。
3.而c^2是光速的平方：我們需要使質量和能量建立關系的因素。
這個等式意味著什么是徹底的物質變化。正如愛因斯坦自己所說的那樣：從狹義相對論來看，質量和能量都是同一事物的不同表現形式 。
即使是處于靜態的物體也有一種固有的能量。你已經學習了很多類型的能量，包括機械能，化學能，電能以及動能。這些都是移動或反應物體固有的能量，這些能量可以用來做功，例如運行引擎，給燈泡供電，或者把谷物磨成面粉。但即使是平靜，古老，規則的靜止物質也具有固有的能量。該理論具有很大的含義：牛頓的宇宙中的任何兩個物體之間的萬有引力也應該以能量為基礎，這也是通過E = mc^2得以驗證。
愛因斯坦最偉大的質能方程E = mc2，是基礎物理的一盞明燈和物理領域杰出成果。物質具有固有的能量，質量可以在一定的條件下被轉化為能量，并且能量可以用來創造以前不存在的物體。以這種方式思考問題，使我們能夠發現構成我們宇宙的基本粒子，發明核武器，并發現描述宇宙中每個物體如何在重力理論下相互作用的。研究質能方程的最為核心的思想，都回歸于一個非常簡單的概念：能量和動量是守恒的。
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