E=mc^2，这也许是当今世界上最著名的方程，也是世界上最优雅的方程之一。 等号两边的内容这么简单，一边是能量，一边是质量和光速的平方，连小学生都看得懂，但这个方程背后的奥秘却如此复杂。
有时，这个方程只是作为科学的象征——就像在许多科普海报中，E=mc^2 的出现意味着涉及到一些严肃的物理学。 然而，爱因斯坦提出的质能方程所隐含的关系却是宇宙本身基本性质的基础。 质量可以转化为能量，能量也可以产生质量。 质量就是能量，能量就是质量。 这个方程是两个看似无关的东西。 在边缘领域之间架起了一座桥梁。
这个方程背后的物理原理非常复杂。 但对于我们其他人来说，爱因斯坦公式的意义主要归结为一件事：我们周围的物质中蕴藏着大量的能量。 该方程将静止物体的能量（方程左侧的 E）等于物体的质量乘以光速的平方。
您可能已经知道，光传播得非常快。 光子以每秒米的速度快速传播。 现在乘以这个平方，这个数字就变得大得离谱。 光速的平方是8.×10^16 m^2/s^2（即8.9，后面跟着16个零）。 可以想象，如果手指上的一小块指甲能够转化为能量，就能炸毁数座城市。
对质能方程的误解
围绕质能方程的一个常见误解是质量可以转化为能量。 看到这里你可能会疑惑，“不是说质量和能量可以相互转化吗？怎么这里又出现了误解呢？”
事实上，质量和能量可以相互转化的说法并不完全正确，这也不是爱因斯坦在阐述其革命性思想时所想表达的意思。 相反，他的方程表明物体质量的变化需要能量的变化。 这就是为什么核反应的最终产物加起来比其母原子轻。 当质子和中子在核裂变过程中从原子中分裂出来时，它们会释放能量。 简而言之爱因斯坦质能方程英语作文，任何物体都蕴藏着巨大的能量。 当这种能量被释放时，它的质量就会减少。 这个说法比较严谨。
很容易看出，即使是非常少量的物质也代表着非常大量的能量。 当我们发明原子弹时，人类尝到了那种可怕能量的滋味。 当“小男孩”原子弹落在日本广岛上空，释放出巨大能量时，其放射性燃料的质量损失不到一克。
当然，将质量转化为能量并不一定需要核反应。 每次点燃蜡烛时，你都会从物质中提取能量（虽然蜡烛的机理是化学反应，而不是核反应），但蜡烛发出的光和热只是其所含能量的很小一部分。 一根蜡烛可以照亮一个房间，但里面所有物质的能量足以煮沸印度洋的水。
光子悖论
尽管质能方程看起来很简单，但有一些特殊情况似乎挑战了它的假设，例如光子。 光子的质量为零，但光仍然含有能量（你可能没有经历过伽马射线，但你也经历过阳光的热量）。 但将光子的质量带入爱因斯坦的质能方程似乎证明爱因斯坦是错误的。 在E=mc^2中，m为零，mc^2也为零，所以E当然也为零。 但事实上，E不可能为零。 这就是光子悖论。 那么到底出了什么问题呢？
事实上，这个悖论可以用一个稍微扩展的、鲜为人知的公式来解决。 其实等号E=mc^2右边还有一个数字爱因斯坦质能方程，就是动量p（动量=质量x速度），不过一般情况下，它们都是减少的。 当应用于光子时，方程如下所示：2E^2=p^2c^2+m^2c^4。 对于 m=0 的光子，方程可归结为 E=pc。
因为光子以光速传播，所以无论我们从哪里看到它们，它们都具有动量，因此具有能量。 这一结果已被粒子物理实验所证实，只有当光子的能量质量动量方程成立时才能得到一致的结果。
传说中的等价物
令E为mc^2，你就拥有了20世纪最强大、最有影响力的物理学。 但这也是物理学上的逻辑飞跃。 在爱因斯坦的工作之前，科学家将能量和质量视为两种完全不同的事物。 能量，无论是光、热还是其他形式，都是它自己的范畴，而所有物质都拥有的质量则是另一个范畴。 尽管质量和能量可以相互作用，但它们永远不是等价的。
然而，爱因斯坦将质量等同于能量，隐喻地摧毁了两者之间的墙壁。 从这个角度来看，我们可以理解，质量越大的物体，能量也越大。
爱因斯坦的方程不仅预示着原子弹的诞生，还预示着利用核能的其他方式。 今天的核电站使用与核武器相同的基本科学原理。 小型核“电池”为航行者号宇宙飞船提供动力，而更大的核电站有一天可以为月球宇航员提供动力。 如果人类能够解决持续核聚变这一艰巨的科学挑战，我们将再次感谢爱因斯坦。