愛因斯坦的許多公式中最著名的是E=MC。

其中E代表完全釋放的能量，M代表質量，C代表光速。

首先要認可狹義相對論的兩個假設1、任一光源所發(fā)之球狀光在一切慣性參照系中的速度都各向同性總為c； 2、所有慣性參考系內的物理定律都是相同的。如果你的行走速度是v，你在一輛以速度u行駛的公車上，那么你當你與車同向走時，你對地的速度為u+v，反向時為u-v，你在車上過了1分鐘，別人在地上也過了1分鐘——這就是我們腦袋里的常識，也是物理學中著名的伽利略變換，整個經典力學的支柱。該理論認為空間是獨立的，與在其中運動的各種物體無關，而時間是均勻流逝的，線性的，在任何觀察者來看都是相同的。而以上這個變換恰恰與狹義相對論的假設相矛盾，事實上在愛因斯坦提出狹義相對論之前，人們就觀察到許多與常識不符的現(xiàn)象。物理學家洛倫茲為了修正將要傾倒的經典物理學大廈，提出了洛倫茲變換，但他并不能解釋這種現(xiàn)象為何發(fā)生，只是根據當時的觀察事實寫出的經驗公式——洛倫茲變換——而它卻可以通過相對論的純理論推導出來。然后根據這個公式又可以推倒出質速關系，也就是時間會隨速度增加而變慢，質量變大，長度減小。一個物體的實際質量與其運動狀態(tài)的關系可表示為：M=m/{1-√[(v/c)^2]} (M為實際質量，m為靜止時質量)當外力作用在靜止質量為m0的自由質點上時，質點每經歷位移ds，其動能的增量是dEk=F·ds，如果外力與位移同方向，則上式成為 dEk=Fds，設外力作用于質點的時間為dt，則質點在外力沖量Fdt作用下，其動量增量是dp=Fdt，考慮到v=ds/dt，有上兩式相除，即得質點的速度表達式為v=dEk/dp，亦即 dEk=vd(mv)=(V^2)dm+mvdv，把愛因斯坦的質量隨物體速度改變的公式平方,得(m^2)(c2-v2)=m0^2*c^2,對它微分求出：mvdv=(c^2-v^2)dm，代入上式得dEk=c^2*dm。上式說明，當質點的速度v增大時，其質量m和動能Ek都在增加，質量的增量dm和動能的增量dEk之間始終保持dEk=c^2*dm所示的量值上的正比關系。當v=0時，質量m=m0，動能Ek=0，據此，將上式積分，即得 ∫Ek0dEk=∫m0m c^2*dm（從m0積到m）Ek=mc^2-m0c^2 上式是相對論中的動能表達式。愛因斯坦在這里引入了經典力學中從未有過的獨特見解，他把m0c^2叫做物體的靜止能量，把mc^2叫做運動時的能量，我們分別用E0和E表示：E=mc^2 , E0=m0c^2

一、質能方程的三種表達形式

形式1：E0=m0c2公式中的m0為物體的靜止質量，m0c2為物體的靜止能量.中學物理教材中所講的質能方程含義與此表達式相同，通常簡寫為E=mc2；形式2：E=mc2隨運動速度增大而增大的量.mc2為物體運動時的能量，即物體的靜止能量和動能之和；形式3：ΔE=Δmc2 公式中的Δm通常為物體靜止質量的變化，即質量虧損.ΔE為物體靜止能量的變化.實際上這種表達形式是形式1的微分形式.這種表達形式最常用，也是最容易產生誤解的表達形式。

二、物體的靜止能量

物體的靜止能量是它的總內能，包括分子運動的動能、分子間相互作用的勢能、使原子與原子結合在一起的化學能、原子內使原子核和電子結合在一起的電磁能，以及原子核內質子、中子的結合能…….物體靜止能量的揭示是相對論最重要的推論之一，它指出，靜止粒子內部仍然存在著運動.一定質量的粒子具有一定的內部運動能量，反過來，帶有一定內部運動能量的粒子就表現(xiàn)出有一定的慣性質量.在基本粒子轉化過程中，有可能把粒子內部蘊藏著的全部靜止能量釋放出來，變?yōu)榭梢岳玫膭幽?例如，當π0介子衰變?yōu)閮蓚€光子時，由于光子的靜止質量為零而沒有靜止能量，所以，π0介子內部蘊藏著的全部靜止能量。

三、質量和能量的聯(lián)系

在經典力學中，質量和能量之間是相互獨立、沒有關系的，但在相對論力學中，能量和質量只不過是物體力學性質的兩個不同方面而已.這樣，在相對論中質量這一概念的外延就被大大地擴展了.愛因斯坦指出：“如果有一物體以輻射形式放出能量ΔE，那么它的質量就要減少ΔE/c2.至于物體所失去的能量是否恰好變成輻射能，在這里顯然是無關緊要的，于是我們被引到了這樣一個更加普遍的結論上來.物體的質量是它所含能量的量度.”他還指出：“這個結果有著特殊的理論重要性，因為在這個結果中，物體系的慣性質量和能量以同一種東西的姿態(tài)出現(xiàn)……，我們無論如何也不可能明確地區(qū)分體系的‘真實’質量和‘表現(xiàn)’質量.把任何慣性質量理解為能量的一種儲藏，看來要自然得多.”這樣，原來在經典力學中彼此獨立的質量守恒和能量守恒定律結合起來，成了統(tǒng)一的“質能守恒定律”，它充分反映了物質和運動的統(tǒng)一性。質能方程說明，質量和能量是不可分割而聯(lián)系著的，一方面任何物質系統(tǒng)既可用質量m來標志它的數量，也可用能量E來標志它的數量；另一方面一個系統(tǒng)的能量減少時，其質量也相應減少，另一個系統(tǒng)接受而增加了能量時，其質量也相應地增加。

四、質量虧損與質量守恒

當一組粒子構成復合物體時，由于各粒子之間有相互作用能以及有相對運動的動能，因而，當物體整體靜止時，它的總能量一般不等于所有粒子的靜止能量之和，即E0≠∑mioc2，其中mi0為第i個粒子的靜止質量.兩者之差稱為物體的結合能：ΔE=∑mioc2-E0.與此對應，物體的靜止質量M0=E0/c2亦不等于組成它的各粒子的靜止質量之和，兩者之差稱為質量虧損：Δm=∑mio-M0.質量虧損與結合能之間有關系：ΔE=Δmc2，由于在中學物理教材中，對此式的解釋較淺，因此，有些學生就誤認為，核反應過程中，質量不再守恒，且少掉的質量轉化為能量了。我們知道，質量的轉換與守恒是物體系統(tǒng)運動過程中的最基本規(guī)律.通常情況下，質量守恒是在低速條件下的靜止質量守恒，在高速情況下，靜止質量與運動質量相互轉化，總質量仍然守恒.如在電子光子簇現(xiàn)象中，當一個高能電子或光子進入原子序數較高的物質中，在很短距離內就可以產生許多電子和光子.在這個級聯(lián)過程中，粒子的靜止質量與運動質量相互轉化.但在級聯(lián)前后，總質量保持守恒.又如光的輻射過程是輻射系統(tǒng)的內能轉變?yōu)檩椛淠艿倪^程，輻射系統(tǒng)質量的相應減少，不過表示它的一部分質量轉化為光子的質量而已. 編輯本段質能方程:E=mc^2是否違背了質量守恒定律?質能方程并不違反質量守恒定律，質量守恒定律是指在任何與周圍隔絕的體系中，不論發(fā)生何種變化或過程，其總質量始終保持不變。或者說，化學變化只能改變物質的組成，但不能創(chuàng)造物質，也不能消滅物質，所以該定律又稱物質不滅定律。而質能方程是表述了質量和能量之間關系，所以不違背質量守恒定律。質能方程的英文讀法E equals M C squared也可以用解釋的方法念Energy is equal to mass multiplied by the square of the speed of light。舉個例子：某人把一粒沙子以光速百分之99.7的速度扔向一堵墻壁，墻會發(fā)出巨響并出現(xiàn)裂縫；以光速百分之99.9扔的話那面墻將不復存在。