E=mc2，史上最出名的物理公式之一，揭示了物體所含能量與其自身質量的本質關聯，如果說愛因斯坦和相對論之所以有這么大名聲，這個公式的貢獻得占一半。
名聲大歸名聲大，有些朋友在仔細思考這個公式后有了這樣的疑惑：
質能方程揭示了能量與質量的關系，可為什么在公式中的系數一定要是光速的平方呢？我知道光速是一個常數，但為什么非要平方，而不是什么立方之類的呢？
實際上這樣的疑惑并沒有什么價值，甚至可以說是無用的，為什么這么說呢？很簡單，如果你采用幾何單位制，那么質能方程就直接變成了E=m，光速c連個影子都沒有出現，因為在幾何單位制中，光速c的值為1，利用這種單位制，使得質能方程的含義更加一目了然。
可能有些朋友又要反駁了，你轉化單位制只是取巧而已，從國際單位制到幾何單位制，雖然樣子變了，但少掉的光速只是化作另一種形式埋藏在公式里，而現在我只想知道為什么質能方程會出現光速，為什么在國際單位制中還是以光速平方出現的？
既然如此，那么只能用狹義相對論去解釋了，因為質能方程本身就是狹義相對論的推論之一，而光速這一物理量在狹義相對論中具有特殊地位，因為建立狹義相對論的兩大基礎之一就是光速不變原理。如此說來，如果要講的一清二楚，那我們相當于要講狹義相對論從頭開始推導才行，然而這顯然不適合在科普文章中出現，因此我們必須先找一個共同承認的認知基礎，然后在此基礎上進行推導，這樣既不失嚴謹，也不會顯的過于繁雜。
那么這個共同的認知基礎是什么呢？沒錯，就是狹義相對論的質增效應，也就是我們平常所說的物體運動速度越快，其質量就變的越大（當然了，這樣的表述純粹是為了科普而言，不過我們也沒必要糾結，大概意思對即可）。
首先，我們得先承認質增效應是存在的，合理的，那么在此基礎上我們對一個運動物體的動能進行推導，物體由靜止出發，利用動能是力與位移的乘積這一點，具體過程如下圖所示：
其中我們注意到，力在狹義相對論中的定義仍舊是動量對時間的求導，但這里的動量不同于牛頓力學中的動量，因為質量不再是一個定量，而是變量（也就是質增效應的表現），在注意到這點之后，接下來的就是常規的數學推導了，最后得到了一個這樣的公式：物體動能=mc2-m0c2，其中m0代表物體靜止時的質量，m代表運動時的質量。
對于這樣的結論，我們首先會發現物體的動能公式變了，牛頓力學中是1/2mv2，而狹義相對論中則完全變樣了，不過在低速情況下，狹義相對論中的動能公式仍可以退化為牛頓力學形式；此外愛因斯坦還將mc2假設為物體運動時的總能量，m0c2稱之為靜止時的能量，至此質能方程就出現了。
當然了，最初愛因斯坦推導質能方程時并不是用的這個方法，而是利用一個發光體位于不同慣性系下的表現從而得出結論，下圖就是當年愛因斯坦提出質能方程的論文《物體的慣性是否取決于它的能量含量？》
如果單看這篇論文的話，有一些條件是看不懂的，因為這篇論文的內容實際上是承接的《論動體的電動力學》（也就是后來被稱為狹義相對論的那篇論文），可以說是一篇補充性論文，但就是這篇簡短的補充性論文，卻提出了后來廣為流傳的質能方程。
現在就可以回答題目中的問題了，質能方程中為什么會出現光速，為什么又恰恰是光速的平方？因為這是數學推導的結果，追根溯源的話，那就是狹義相對論的兩個基礎——“光速不變原理”和“狹義相對性原理”，你對質能方程的一切疑惑和質疑，全部都來自你對“光速不變原理”和“狹義相對性原理”的不理解（尤其是光速不變原理）。
退一步來講，對光速不變原理產生疑惑，實際上也是正常的，因為從常識的角度考慮，光速怎么可能會不疊加呢？因為日常生活中運動物體的速度都是可以疊加的啊。但遺憾的是，不論從麥克斯韋方程還是邁克爾遜莫雷實驗，光速在任意慣性系下都是一個定值，已經成為了我們不可爭辯的事實。
與其反對它，不如嘗試接受它，一旦以這樣的結論作為先提條件，我們會發現由此誕生的狹義相對論，為自然界中更多的物理現象提供了更好更合理的解釋，比如人類后來研究出的核武器，質能方程就是解釋了為什么核武器能夠有如此巨大的能量釋放（注意一點，質能方程并不是核武器研制的理論基礎，僅僅是解釋了巨大能量的來源）。
總的來講，我們不必糾結為什么是光速的平方，因為E=mc2是狹義相對論的一個很自然的推論，理論所反映的只是宇宙的一組自然規律罷了，至于為什么規律是這般模樣，這是一個科學無法回答的問題。因為這樣不斷的問下去，最后都會歸結于宇宙到底是什么等等這些問題上去。
