质能方程有多凶猛，为啥要乘以光速平方，是怎样推导出来的？

质量守恒和能量守恒，是经典力学就以前处理的成绩。但在经典力学中，质量和能量是两个完全不同互不相通的看法，它们之间没有确定的当量干系，以为一定质量的物体可以具有不同能量，这种能量以动量、冲量、动能、势能来表现。

爱因斯坦的奉献就是把质量和能量这两个东西糅合在一同了，划了一个等号，即质量和能量是等价的，并且可以互换的，其简化出来的公式为：E=MC^2，这就是宏大的质能方程。

这个公式里的E表现能量，M表现质量，C表现光速。这一步看起来简便，但却是一个严重打破，就像一层窗户纸，捅破了就可以看到外表的情形；又像一个把戏，揭秘前很奥秘，揭秘后令人茅塞顿开，原本就这么简便。

经典力学的缺陷让物理学提高显现乌云

19世纪末20世纪初，物理学显现了亘古未有的危急，人们形貌为物理学的两朵乌云。这两朵乌云为电磁力学和黑体辐射，接纳经典力学实际产生了不成和谐的分歧。在经典力学框架下无法处理这些危急，以前招致物理学原地踏步。

这惹起了爱因斯坦等很多封建家们的思索，在爱因斯坦厥后创建的局面意思相对论中，以为成绩的紧张是，经典力学是创建在相对时空观基本上，将物质活动的时间和空间分裂开来思索，表明天下接纳的是伽利略变动，简便地说就是1+1=2的实际。

伽利略变动可以表明大局天下低速体系中的很多征象，由于这些表明十分接近原形，在低速参考系有那么一点点差距完全可以忽略不计；但这种实际在接近光速的高速参考系里，大概深化到原子电子量子力学层面，就会显现很多成绩，差距就越来越大。

这是由于时空是不因素裂的，相对不同时空，察看物质活动的时间性是不一样的。爱因斯坦在局面意思相对论里用一个简便例子：一个乘坐在火车上的人随手放下（不是丢下）一个铁球，他看到的铁球（忽略氛围阻力影响）是垂直掉落在路基上，而站在站台上的人会看到铁球跟随火车行进，呈抛物线掉到路基上。

这分析在不同活动的参考系，察看同一事物，会得出两种不同结论，并且活动的时间和走过的旅程也是不一样的，这就表明了时间在不同参考系的不同时实质。由此，在不休动态厘革着的宇宙，洛伦兹变动才是表明事物提高历程改准确的实际。

洛伦兹变动是局面意思相对论紧张实际依据

洛伦兹变动推导历程如下图：

简便的说，洛伦兹变动就是1+1≠2，而是必需加上一个洛伦兹因子，表述为γ=1/√[1-（u/c）^2]，这个因子加上了，就限定了速率，光速就成为了极限速率，不克不及叠加了。洛伦兹变动与伽利略变动的不同之处在于，低速体系两者都实用，但洛伦兹变动更准确，高速体系（尤其是接近光速）时，仅有洛伦兹变动实用。

如此就处理了一个大成绩，爱因斯坦局面意思相对论问世后，很多用经典力学表明不通大概错误很大的征象都取得了改正，由此更精准地形貌了天下活动，让物理学提高取得了束缚，自此进入一个新的阶段。因此爱因斯坦相对论被以为是古代物理学的基本。

爱因斯坦发觉了大概说假定了光速极限和光速安定，这正是爱因斯坦局面意思相对论以及厥后创建的广义相对论的立论基本，也是爱因斯坦宏大奉献之一。而相对论本身就是叙述物质活动的，活动离不开速率，而最快速率是光速，因此但凡形貌活动的公式，固然就离不开光速了。

所谓光速极限，就是光速是我们天下最高速率，没有任何物质活动可以凌驾这个速率；光速安定就是光速在任何参考系都是安定的，也不克不及叠加，叠增速率也不克不及凌驾光速。这个是爱因斯坦经过察看思索，并总结前人观察实行数据取得的一个假定。

这个假定颠末一百多年多数封建家验证，一切的观察和实行数据没有一例可以反证，因此成为古代物理学的一个铁律。

为什么光速极限和光速安定是我们天下的铁律呢？我们也可以这么了解：人类看到的天下都是依托光，没有光就什么也看不到。假如爱因斯坦的假定不建立，我们看到的天下就没有确定性。由于假如存在超光速的事物，大概光速是会变的，我们就无法看到真实的东西，一切的星空也都不确定了。