1905年，愛因斯坦發表了多篇開創性的論文，包括光電效應、布朗運動、狹義相對論以及狹義相對論的補充：質量與能量的等價性。 （質能方程E=mc^2其實是質能等價論文里的）
也就是說，質能等效理論實際上是狹義相對論的一部分。 那么狹義相對論到底包含哪些內容呢？
如果非要用一句話來概括的話，那就是愛因斯坦在他的狹義相對論中首次統一了“時間”和“空間”。 他認為這兩者應該統稱為時空； 其次，他統一了“能量”和“質量”，這是質量和能量等價的內容。 他認為能量和質量實際上是同一個東西。 質能方程實際上是利用狹義相對論中的理論推導出來的。
具體是如何得出的呢？ 我們簡單說一下吧。
質能方程
其實我們也可以想一想，為什么愛因斯坦沒有同時發表狹義相對論和質能等價論，而是分開發表。 目前有一種說法是愛因斯坦在提出狹義相對論后才發現了質量與能量的等價關系，然后加上了這篇文章。 因此，我們要想了解質能方程，首先要了解狹義相對論是怎么說的？
對于稍微懂點物理的人來說，一提到狹義相對論，通常會想到“時間膨脹”、“收縮效應”、“同時性相對論”等詞語。 但這些實際上是結果，而不是過程。 那么狹義相對論是怎么說的呢？
這要從“動”說起。 大多數人從小接受的物理教育基本上都與牛頓力學有關。 以最簡單的運動學問題為例。 下圖中，一輛汽車以10m/s的速度從左向右行駛。 車上有一個人，以5m/s的速度朝車的方向行走。 這時，地上多了一個人。 他看到了什么小人物？ 這個人的速度是多少？
其實這個問題很簡單。 大多數人脫口而出的答案是10+5=15m/s。 這實際上是牛頓力學世界觀的結果。 但是，如果我們再加上一些條件，如果此時小人并沒有離開，而是手里拿著一個手電筒，并且手電筒的光朝著汽車的方向照射，那么此時的光速應該是多少時間？
按照上面的方法，我們實際可以得到的結果是：光速+10m/s。
這一切看起來都沒有問題，牛頓力學確實解決了宏觀低速下的運動學問題。 然而，后來一位名叫麥克斯韋的科學家提出了一個理論，可以得到光速的表達式：光速c=1/ε0μ0。 其中，ε0和μ0均為等速。 換句話說，麥克斯韋理論表明光速是一個固定值。 而麥克斯韋理論實際上是一個可以與牛頓力學相媲美的理論，而且不太可能是錯誤的。 因此，科學家們一直在努力尋找調和牛頓力學和麥克斯韋理論的方法。 然而，他們都以失敗告終。
那么，愛因斯坦這個時候就出來了。 他基本上是一個和平締造者。 他利用牛頓力學中的“伽利略變換”和麥克斯韋理論中的“光速不變原理”進行綜合和運用。 這兩個最基本的假設介紹了狹義相對論的整個框架。 具體推導其實就是初中數學的難點。 這里就不詳細說了，但是我們需要知道的是，他得到了一個洛倫茲因子。 （之所以稱為洛倫茲因子，是因為這個推導過程首先是由一位名叫洛倫茲的科學家得到的，但這位科學家并不理解其中的物理含義。）
有了洛倫茲因子，我們可以得出很多結論。 例如，表達物體在空間中的速度時：
收縮效應和時間膨脹其實就是這樣推導出來的，甚至還包括了物體運動時的動量和質量。
事實上，愛因斯坦用狹義相對論推導運動物體的質量時，得到了結果E=mc^2。 其實推導過程并不難愛因斯坦質能方程，這里就不大段贅述了。 這個過程涉及一點點。 只要有一點微積分知識和動能定理就可以得到它。
質能方程的物理意義
質能方程的推導其實并不困難。 困難其實在于如何理解它。 事實上，市面上的科普書籍對這一理論存在很大的誤解。 常用的方法是“將質量轉化為能量”，特別是在原子彈相關的科普中。
但事實上，如果你仔細翻翻大學物理教材或者相對論相關的教材，你會發現，為了避免很多人產生類似的誤解愛因斯坦質能方程，這部分內容現在已經集中在辟謠上。
質能方程實際上想要表達的是，質量和能量實際上是同一個東西，是同一個東西的兩個側面。 質量有能量，能量有質量。
我們舉一個與金錢相關的例子。 假設您有一筆錢，并且其總價值是固定的。 但這個時候你可以選擇把錢兌換成人民幣，??也可以考慮兌換成美元。 當然，您也可以成為其中的一部分。 是人民幣，一部分是美元。 這里的人民幣就像能源，美元就像質量，匯率就像c^2。
因此，質量和能量的等價關系是E=mc^2，而不是換算關系。
