靜止能

靜止能是藏在 E = m c^2 之中那個令人驚異的想法：一個物體僅僅因為擁有質量就擁有能量——即使它完全靜止、不動、不熱、什麼也沒做。牛頓物理說靜止的物體動能為零，如此而已。相對論卻說不：就藏在它的質量本身之中的，是一座龐大的能量儲庫，只要質量能被轉換，就等著被釋放。

精確地說：一個物體的靜止能為 E_0 = m c^2，其中 m 是它的質量、c 是光速。它是總相對論性能量 E = gamma m c^2 在靜止時的值，此時速率為零，故 gamma = 1。因為 c 極大（3 x 10^8 m/s）、c^2 是極大值的平方，即使一丁點質量也對應到驚人的靜止能：任何東西每一公克的 m c^2 約為 9 x 10^13 焦耳，可與一場大型傳統爆炸所釋放的能量相比。換句話說，質量是極度濃縮的能量。

你在日常生活中從未察覺靜止能，因為普通過程只汲取其中一絲一毫——化學反應轉換的質量小到無法量測。核過程則不同：分裂與融合把質量中雖小卻真實的一部分轉為能量，這正是它們釋放的能量比燃燒多出數百萬倍的原因。太陽發光，是靠每秒把約 400 萬公噸的自身質量轉為靜止能所化成的光。靜止能就是質能等價的具體含義：質量並非與能量分立；它是能量的一種形式。