为什么E=M*C^2

E 代表能量，M代表质量，C代表光速。

(光速=299792458m/s)

那么，为什么能量等于质量M乘以光速的平方？

爱因斯坦的这个公式是要告诉我们，能量跟质量其实是一回事，两者之间仅仅是一个常数关系。

我们的常识告诉我们，这是一个物质的世界，万物都是由分子构成的，分子是由原子构成的。物质的质量是实实在在的，而能量是虚无缥缈的，两者之间是如何划上等号的关系？

我们先聊聊一个毁三观的实验：

100年前，人们为了搞清楚原子是由什么构成的，著名物理学家卢瑟福想到一个办法，就是著名的金箔实验。

卢瑟福把原子当成是一个靶子，用α粒子对它进行扫射，发现，绝大多数α粒子穿过金箔后几乎沿原反向前进，少数发生较大偏转，极少数几乎沿原方向返回。

于是，卢瑟福由此建立了原子模型，即：原子是由原子核加上周围的电子构成的。

后来，科学家进一步发现原子核是由质子和中子构成的，再到后来，科学家证实了夸克模型，即，质子和中子是一种夸克这种粒子构成的。

那么夸克又是由什么构成的呢？科学家再次使用了类似瑟卢瑟福当年的实验，用更高速的轰击夸克粒子。让所有人震惊的是，夸克内部是空的！

夸克不可再分了，因为，它本身仅是“一团旋转的能量”。

这种能量又由一种叫“胶子”的神奇力量将能量赋予以质量、形状和体积。

科学家的实验告诉我们，物质无限分割的尽头竟是看不到摸不着的能量！

物质的底层是能量，能量的最终体现是物质。

能量与物质的质量之间存在着某种直接的对应关系，也就是脑洞大开的爱因斯坦用一个极简的公式表达了出来。

好吧，那说回E=MC^2这个公式是怎么来的呢？

纳尼？这个怎么可呢过看得懂。

不过还好，张首晟教授教过我们，要理解物理，把单位搞清楚就容易多了，那么，能量与质量两者在单位上是怎样匹配上的。

物质是能量的，比如，木材、石油、电池，物质的内在都潜藏着能量，同样的体积下，石油蕴藏的能量就是币电池搞，不同物质的蕴含的能量多寡不同，我们这里引入一个“能量密度”的概念。

同体积下，能量密度= 能量/质量

能量（热量）的是单位是焦耳J，它是能量和机械功一个衍生单位，它可以表述为对物体的做功，即用一个力能把物体移动一定的距离。在经典力学里，1焦耳等于施加1牛顿作用力经过1米距离所需的能量。

能量=力x距离，即F*L， 可推导为：能量密度= (F * L)/ M

而力等于质量x加速度，即F=M * a，可推导为：能量密度=（M * a * L)/M = a*L

加速度则等于距离除以时间的平方，即a = L / t^2, 可推导为：能量密度= L^2 / t^2, 即长度的平方除以时间的平方。

由于长度等于速度乘以时间， L=v * t，可推导为，能量密度= （v*t）^2 / t^2 = v^2, 即能量密度等于速度的平方。

那么问题来了，能量密度的上限是什么？能量密度就是速度的上限，由于光速是速度的最大值，那么，可以表述为，能量密度的上限= 光速的平方。

能量密度 = 能量/质量=E/M

即 E/M=C^2，即 E=M*C^2

这样，能量与质量之间的单位就打通了，并且可以表述为，1kg蕴含的总能量为：

1kg * (299792458m/s)^2 = 8.987551787 x 10^16 J

本文仅是个人理解，如需深入，自个琢磨去。