深层解读爱因斯坦的质能方程E=mc平方，有太多人对此有误解

爱因斯坦提出的质能方程E=mc^2，相信很多人都听说过。但是如果问你这个方程说明了什么，你会如何回答？

很多人可能会说，质能方程表明质量和能量之间可以相互转换。这种说法并不严谨，而且爱因斯坦从来没有这样说过。

质能方程也就是质能等价方程，方程里的质量并非本质，质量只是能量的另一种表现形式罢了，能量才是最本质的东西，我们测量的质量其实测量的都是能量，可以简单这么理解，万事万物本质上都是能量包而已。

当然，由于日常生活中我们离不开质量，质量对于我们来讲更直接，所以也可以通俗理解为质量和能量是一个事物的两面。

下面简单回顾一下相对论和质能方程的由来。

爱因斯坦在1905年提出了伟大的狭义相对论，彻底颠覆到了人们的传统认知，而也是在那一年晚些时候，质能方程也问世，它是狭义相对论的延续。

狭义相对论是基于两大公设提出来的，分别是：光速不变原理和相对论原理。狭义相对论可以推导出质能公式，这个公式如下图：

从公式中可以看出，静质量不为零的物体是无法达到光速的，而且物体的速度越快，质量也就越大，这里的质量指的是动质量。

而在牛顿经典物理学体系里，质量被认为是物体的固有属性，不变的量，与物体是否运动，速度的快慢没有任何关系。物体动能的大小只与速度有关，可以用公式来描述：

但是，爱因斯坦的狭义相对论推导出了物体的动能变动公式ΔE，等于动质量减去静质量也就是初始质量再乘以光速平方，用公式表达就是：

而且，在光速不变原理的背景下，物体的动能与牛顿经典物理体系下的动能并不一样。能量的变动是因为质量的变动，而质量的本质又是能量。下面的公式能很好体现这点。

那么质量是如何体现出来的呢？

牛顿的经典物理学体系下，质量都具有惯性，而惯性是物体阻抗运动状态的程度体现，就好像有某种能量在阻抗物体改变运动状态一样。而根据爱因斯坦的质能方程，我们知道质量是静能量表现出来的。

从微观世界来讲，万事万物都是由最基本的粒子组成的，比如说电子，夸克等粒子，而基本粒子的质量是从希格斯场中获取的。

宇宙中充满了希格斯场，而希格斯场的扰动会产生希格斯粒子，它又被称为上帝粒子，是万物质量的来源。基本粒子的质量是通过与希格斯粒子的相互作用获取的，希格斯粒子能让基本微观粒子减速，从而获得质量。

具体来讲，当微观粒子比如说夸克与希格斯粒子发生作用，就具备了势能，这种势能与电子在电场中获取势能本质上是一样的，而正是获取的势能让夸克等基本粒子获取的质量，因为势能可以表现为质量。

也就是说，我们赋予物体的能量越多，物体的质量就越大。

用通俗的例子来解读就是，在我们烧水的过程中，水的能量会不断增加，所以水的质量也增加了。只不过增加的能量转化的质量实在太小了，我们根本感觉不到质量的增加。

同样的道理，地球每时每刻都在接受太阳光的辐射，太阳光也就是能量，太阳向外辐射能量，它的质量就会变小，而地球接收来自太阳的能量，质量自然也会增加。

理解了上面两个例子，就会明白质能公式E=mc^2中的能量其实指的是静止物体的能量，也就是我们通常所说的静质量。所以，理论上讲，如果我们要制造出一千克的质量，就需要等价的能量才可以。

如今我们使用的能量绝大部分都来自太阳能，太阳能也就是核聚变能量，而核聚变的效率远不是百分之百，只有不到1%的质量（也就是能量）转化为了辐射能量，释放的能量其实来自于核子间的强相互作用，具体如何释放能量的，这又是另外一个话题了，这里就不再详述了。

总之，对于爱因斯坦的质能方程E=mc^2，我们需要明白一点，我们通常所说的“质量和能量可以相互转化”，其实并不严谨。准确来讲，仍旧是不同能量形式之间的转化，而质量并不是最本质的东西，最本质的是能量。

只不过在现实生活中，我们很难直观地感受到能量的转化，只能感受到质量。让一个物体质量变大的方法就是让物体获取能量！