质能方程式为：E=MC^2，是著名物理学家爱因斯坦发明的，其中E代表能量，m表示质量，而c则指的是光的速度。在爱因斯坦的相对论中提出了一个的关系，就是质量和能量两者之间的关系。爱因斯坦提出质量和能量两者是不可以交换的，1915年在狭义相对论基础上爱因斯坦提出了著名的广义相对论。同时爱因斯坦在1905年6月发表一篇叫做《关于光的产生和转化的一个启发性观点》的论文中阐述了光的本质，这也使得爱因斯坦荣获了1921年的诺贝尔物理学奖。
质能方程有三种表达式，第一种是E0=m0c^2，式中m0代表物体的静止时候的质量，m0c则指的是物体的静止能量，在中学的物理教材中的质能方程的含义与这里的表达式是一样的，通常把它写作E=mc^2。第二种是表达式是E=mc，它表示的含义是随物体的运动速度增大而跟着增大的量，式中mc指的是物体在运动时的能量，也等于物体的静止能量加上动能。第三种表达式就是ΔE=Δmc^2，表达式中的Δm代表的是物体静止时的质量变化，也就是质量亏损，ΔE代表的是物体的静止能量变化。
实际上第三种表达式是第一种表达式的微积分形式。而第三种表达式也是人们最常用但同时也是学生最难以理解的表达式。在经典力学里，物质的质量与能量是相互独立、不存在联系的，但是在爱因斯坦的相对论力学里，物质的能量与质量是物体在力学性质上的两个不同方面，如此一来，在爱因斯坦的相对论里质量的概念就被大大地的外延和扩展了。
爱因斯坦还提出：“假设有一个物体以辐射形式释放能量，那么该物体的质量就会降低ΔE/c，对于物体所消失的能量能否变为辐射能，是无关紧要的，于是我们就得到一个结论——物体的质量是物体本身所含能量的一种量度.”
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