爱因斯坦的质能方程E=mc^2，可以说几近无人不知无人不晓，公式如斯简单，如斯美好，诠释了质量与能量实际上是等效的。但更本色的东西实际上是能量，质量只是能量的另外一种表现情势而已。
但不少人其实不知道质能方程是怎么推导出来的，能量为什么必需与光速息息相关呢？
这里先看看特殊的光子。咱们都知道光子是没有静止质量的，但光子携带了能量，说白了光子本色其实就是能量。
光子会与带电粒子产生作用，比如说，当原子外层电子吸收光子以后，电子的能量变大，可能会产生电子跃迁，从基态跃迁到激起态。如果电子吸收的光子多到一定程度，就会脱离原子核约束，变为自由电子。
因为能量与质量等效，任何物体吸收光子以后，质量就会增添，只无非一般情况下增添的量无比有限，咱们很难感受到。
明白了这点，就让咱们一块儿来看一下能量为什么会与光速产生关系。这里需要进行一个思想试验，爱因斯坦提出的思想试验。
假定有一个绝对密封的盒子，这个盒子与外界不会产生任何关系，盒子双侧各有一面镜子，镜子会百分之百反射光线。
假定盒子是静止的，一个光子就这样往返在两面镜子之间运动。
如果光子从左面发射，朝右面运动，依据动量守恒，发射光子的瞬间，盒子会向左运动。当右面镜子吸收光子以后，盒子便会休止。
因为盒子是完整孤立的，不会与外界产生任何关系，象征着没有任何外力作用于盒子，所以盒子的质量中心不会产生位移的。
问题就在于：盒子向左移动了。质量中心产生了位移。怎么解释这样的悖论呢？
爱因斯坦认为那根本不是悖论，由于光子携带的能量等效于质量，尽管盒子向左运动了，但同时右面的镜子因为吸收了光子能量，至关于质量增减了，于是盒子总体质心仍旧位于维持不变，还在原来的位置。
用更严谨的数学来推导整个进程，如下：
光子动量为
假定盒子质量是M，往左运动速度V，于是盒子动量P=MV。
再假定盒子向左运动时间为
依照光子与盒子的动量守恒，于是
如果盒子长度是L，光子运动时间就是
再假定光子能量等效的质量为m，盒子位移是x1，光子位移是x2，于是盒子质心就是：
刚才说了，试验先后盒子质心不变，于是就有：
而试验前光子位移为零，所以x2就是0，公式就可简化为：
将公式（1）
这就是爱因斯坦质能方程的通俗推导进程，一个很重要的基本条件就是质量与能量是等效的！
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