质能方程是相对论的一个重要推论, 阐明了质量与能量的关系。这里先直接给出质能方程：E=mc²。其中， E是能量 单位是焦耳（J） m是质量 单位是千克（Kg） c是光速c=299792458m/s
在相对论中，动能定理依然成立，但动能的形式将不同。静止质量为m。的质点在力F的作用下，经过世间间隔dt,质量增量为dm,速度为v，速度的增量为dv，位移为dx，动量增量为dp，总能量增量为dE，真空中光速为c，由动能定理可知，外力做功等于质点动能变化：
我们由洛伦兹协变公式可以有：
其中：v<c，所以c²-v²>0，所以有：
由于该质点的静止质量m。和光速c都是常数；所以我们有：
将上面的等式代入到我们的质点动能变化表达式可以得到：
质点总能量增加为：
从上面的表达式我们可以看出，当质点初速度为0的时候：E=m。c²
这就是爱因斯坦著名的质能关系式，并把m。c²称为物体的静能，是总能量的一部分，任何具有静止质量的质点都具有静能。
物体的静止能量是它的总内能，包括分子运动的动能、分子间相互作用的势能、使原子与原子结合在一起的化学能、原子内使原子核和电子结合在一起的电磁能，以及原子核内质子、中子的结合能……物体静止能量的揭示是相对论最重要的推论之一。
正负电子湮灭
这说明了，静止粒子内部仍然存在着运动。一定质量的粒子具有一定的内部运动能量，反过来，带有一定内部运动能量的粒子就表现出有一定的惯性质量。在基本粒子转化过程中，有可能把粒子内部蕴藏着的全部静止能量释放出来，变为可以利用的动能。这种现象已经在高能物理实验中被证实。
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