在物理学中，质能等价是系统静止框架中质量和能量之间的关系，其中两个值仅在常数和测量单位上有所不同。物理学家爱因斯坦的著名公式描述了这一原理：







E

=

米



C



2









{\displaystyle E=mc^{2}}

. 该公式将粒子在其静止坐标系中的能量 E 定义为质量 (m) 与光速平方 (c2) 的乘积。因为光速在日常单位中是一个很大的数字（大约 300000 公里/秒或 186000 英里/秒），所以该公式意味着在系统静止时测量的少量“静止质量”对应于巨大的能量的大小，与物质的成分无关。

静止质量，也称为不变质量，是一种与动量无关的基本物理性质，即使在接近光速的极端速度下也是如此。它的值在所有惯性参考系中都是相同的。诸如光子之类的无质量粒子的不变质量为零，但无质量的自由粒子既有动量又有能量。

等效原理意味着当化学反应、核反应和其他能量转换过程中失去能量时，系统也会失去相应的质量。能量和质量可以作为辐射能（如光）或热能释放到环境中。该原理是许多物理学领域的基础，包括核物理学和粒子物理学。

质能等价源于狭义相对论，这是法国博学家亨利庞加 (18541912) 描述的一个悖论。爱因斯坦是第一个提出质量和能量等价的一般原理和空间和时间对称性的结果的人。该原理首次出现在“物体的惯性是否取决于其能量含量？”，这是他在 1905 年 11 月 21 日发表的一篇奇异的论文。公式及其与动量的关系，如能量动量关系所描述的那样，是后来由其他物理学家开发。

阿尔伯特·爱因斯坦（EYEN-styne；德语：[ˈalbɛʁt ˈʔaɪnʃtaɪn]（听）；1879 年 3 月 14 日 - 1955 年 4 月 18 日）是一位德国出生的理论物理学家，被广泛认为是有史以来最伟大的物理学家之一。爱因斯坦以发展相对论而闻名，但他也为量子力学理论的发展做出了重要贡献。相对论和量子力学是现代物理学的两大支柱。他的质能等效公式E=mc2源自相对论，被称为“世界上最著名的方程”。他的作品也因其对科学哲学的影响而闻名。他因“对理论物理学的贡献，特别是发现了光电效应定律”而获得了 1921 年的诺贝尔物理学奖，这是发展量子理论的关键一步。他的智力成就和独创性使“爱因斯坦”成为“天才”的代名词。1905 年，有时被称为他的 annus mirabilis（“奇迹年”）的一年，爱因斯坦发表了四篇开创性的论文。这些概述了光电效应的理论，解释了布朗运动，引入了狭义相对论，并证明了质能等价性。爱因斯坦认为经典力学的定律与电磁场的定律已经无法调和，这促使他发展了他的狭义相对论。然后，他将该理论扩展到引力场；他在 1916 年发表了一篇关于广义相对论的论文，介绍了他的引力理论。 1917年，他应用广义相对论来模拟宇宙的结构。他继续处理统计力学和量子理论的问题，这导致了他对粒子理论和分子运动的解释。他还研究了光的热性质和辐射的量子理论，奠定了光的光子理论的基础。

然而，在他职业生涯后期的大部分时间里，他从事了两项最终没有成功的工作。首先，尽管他对量子力学做出了巨大贡献，但他反对它演变成的样子，反对自然“不掷骰子”。其次，他试图通过将他的引力几何理论推广到包括电磁学来设计一个统一的场论。结果，他越来越远离现代物理学的主流。

爱因斯坦出生于德意志帝国，但于 1895 年移居瑞士，次年放弃了德国公民身份（作为符腾堡王国的附属国）。 1897 年，17 岁的他就读于苏黎世的瑞士联邦理工学院数学和物理教学文凭课程，1900 年毕业。1901 年，他获得了瑞士国籍，并终生保留， 1903 年，他在位于伯尔尼的瑞士专利局获得了永久职位。 1905年获苏黎世大学博士学位。 1914年，爱因斯坦移居柏林，加入普鲁士科学院和柏林洪堡大学。 1917年，爱因斯坦成为威廉皇帝物理研究所所长；他也再次成为德国公民，这次是普鲁士人。

1933年，爱因斯坦访问美国时，阿道夫·希特勒在德国上台。 Einstein, of Jewish origin, objected to the policies of the newly elected Nazi government;他定居美国并于 1940 年成为美国公民。二战前夕，他签署了一封致富兰克林·D·罗斯福总统的信，提醒他注意德国潜在的核武器计划，并建议美国开始类似的研究。爱因斯坦支持盟军，但普遍谴责核武器的想法。