愛因斯坦方程式

1905年，一位偉大的物理學家愛因斯坦創建了關於時空觀的革命性的理論――狹義相對論，它是一個能夠正確描述高速世界運動規律的理論。在討論了高速運動中的空間－時間關係后，愛因斯坦在關於狹義相對論的第二篇短文中論述了質量與能量的關係：E=mc²;

常見形式是：

（該方程是一個以時空為自變數、以度規為因變數的帶有橢圓型約束的二階雙曲型偏微分方程。球面對稱的準確解稱史瓦西解。）

式中E為能量，m為質量，c為光速。它是一切物質運動速度的最大極限。這個公式就是愛因斯坦質能方程式。

從公式中可以看出，物體的能量每增加△E，相應的慣性質量也必定增加△m；反之，每減少△m 的質量，就意味著釋放出△E的巨大能量。也就是說：質量與能量是等價的，是可以相互轉化的，少量的質量能夠轉換為十分巨大的能量。這是一個驚天動地的理論，它揭開了宇宙的一個巨大奧妙，為原子能的利用奠定了理論基礎。因此，這一公式被後人稱為“改變世界的方程”。

該公式表明物體相對於一個參照系靜止時仍然有能量，這是違反牛頓系統的，因為在牛頓系統中，靜止物體是沒有能量的。這就是為什麼物體的質量被稱為靜止質量。公式中的E可以看成是物體總能量，它與物體總質量（該質量包括靜止質量和運動所帶來的質量）成正比，只有當物體靜止時，它才與物體的（靜止）質量（牛頓系統中的質量）成正比。這也表明物體的總質量和靜止質量不同。

反過來講，一束光子在真空中傳播，其靜止質量是0，但由於它們有運動能量，因此它們也有質量。