愛因斯坦最廣為人知的貢獻是相對論，相對論又分狹義相對論和廣義相對論。狹義相對論隻處理勻速直線運動的情況，而廣義相對論則要處理存在加速和引力的情況。狹義相對論中，最著名的方程式是質能方程。這個方程式要如何理解呢？
E=mc2
這個方程要表達的意思很簡單：能量即質量，也就是能量和質量等價。這個方程是怎麽推導出來的呢？
這裏麵的邏輯還挺長的。首先要審視一下麥克斯韋方程組。麥克斯韋方程組看著非常完美，但裏麵卻有一個悖論。我們知道電流能產生磁場，電流無非是電荷的定向移動，但如果觀察者的速度跟電流的速度，也就是電荷定向運動的速度一樣的話，對於觀察者來說磁場就消失了，因為沒有電流就沒有磁場。也就是同樣一條電線，靜止在地麵上的人看它，能感受到磁場的存在，但是運動著的人看它，卻感受不到磁場的存在。但磁場的存在與否，應該是一個客觀事實。這就是麥克斯韋方程組裏的悖論。
要解釋這個悖論，必須加入一個條件，就是光速不變原理。也就是不論觀察者如何運動，他測量到的光速都是不變的。根據光速不變原理，就可以推導出狹義相對論的種種效果。這些效果非常神奇，比如物體的運動速度越快，它的時間流逝速度就越慢；它的長度會縮短，物體質量也會變大。
把“速度越快，質量越大”這一點加入計算，就能輕易地推論出，能量對質量是有貢獻的。因為速度越快，意味著動能就越大，它同時對質量有貢獻。由此再進行一輪數學推演，就能夠推論出E=mc2的結論了。
從質能方程中，我們可以受到一個啟發。也就是如果我們能把質量轉化成能量的話，這種能量轉化的效率是極高的。因為光速c是一個非常大的數字，它約等於3×108，也就是3億。再平方一下，就是9×1016，也就是9億億。如果一千克的質量轉化成能量的話，將產生9億億焦耳的能量，這些能量可以燒開兩億噸的水。