ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ (ВЗАИМОСВЯЗЬ) МАССЫ И ЭНЕРГИИ. Одно из самых основных свойств любого материального тела — наличие у него массы. В классической физике под массой понималось количество материи. При этом материя атомов считалась абсолютно однородной, не обладающей никакими свойствами кроме «непроницаемости» и инерции, т. е. свойствами сопротивляться внешним усилиям. Масса рассматривалась как мера инерции тел, состоящих из атомов. Считалось, что движение тел совершенно не меняет величины его массы, что масса во всех случаях движения остается абсолютно неизменной.
Начало новому учению о массе положили опыты русского физика П. Н. Лебедева, доказавшего, что свет оказывает давление на поверхность падения.
Из механики известно, что всякое давление, производимое телом на какое-либо другое тело, равно произведению массы этого тела на скорость изменения его скорости в процессе взаимодействия со вторым телом. Наличие светового давления привело к мысли о том, что свет, как и обычные тела, должен обладать массой, так же, как и скоростью. Это столь же неизбежно,   как   наличие   массы   и   скорости   у пули, ударяющейся о препятствие. Масса теперь, оказывается, связана не только с обычными телами, состоящими из атомов, но и со светом. Позже советский физик С. И. Вавилов пришел к выводу, что световое давление равно энергии света, разделенной на его скорость. Если энергию света обозначить буквой Е, массу света т, а скорость света с, то получим выражение
EJc — тс или Е — тс2.
Согласно теории относительности Эйнштейна, это выражение справедливо не только для света, но и для любого другого вида энергии. Поэтому в приведенной формуле можно считать, что Е соответствует любому виду энергии, т — массе любого материального объекта, в том числе и света, с — скорости света. Эта формула получила не совсем удачное название «эквивалентности массы и энергии», вскоре истолкованное буржуазными физиками-идеалистами на свой лад в качестве доказательства превра-( щения материи в энергию и обратно. Но такое тол-j кование не отвечает действительному смыслу данного закона. Более правильно его было бы назвать законом относительности или взаимосвязи массы и энергии.
Это уравнение не утверждает, что масса т может быть превращена в энергию Е, а только показывает, что объект с массой т одновременно обладает  и  энергией  Е.
Принцип эквивалентности массы и энергии дает точное количественное значение энергии, отвечающей данной массе. Для вычисления этого количества следует только помножить массу тела на квадрат скорости света. Именно здесь ученые столкнулись впервые с захватывающим дух и потрясающим воображение фактом: в теле, обладающем массой в один килограмм, сосредоточена энергия, которую можно было бы получить, сжигая примерно три миллиона тонн угля! Достаточно сказать, что овладение термоядерной реакцией, которой суждено снять с человечества заботу об источниках энергии на вечные времена, позволит высвободить только 1% этой скрытой в веществе энергии, реакция деления ядер атомов урана или плутония —0,1%, а обычная  реакция  горения — только  0,0000001%!!!
Теория относительности, кроме того, установила такую зависимость массы тела от скорости его движения, где т0— масса тела или частицы в состоянии покоя (масса покоя); т — масса того же тела или частицы в состоянии движения со скоростью v\ с — скорость света. Так как выражение под корнем 1 — v2/c2 меньше единицы, то, следовательно, масса движущегося тела т всегда больше массы тела, находящегося в покое {т0). Эта формула показывает, таким образом, что масса оказывается не постоянной, а возрастает с увеличением скорости движения тела. А увеличение скорости движения тела означает в то же самое время увеличение его кинетической энергии. Следовательно, возрастание массы тела в зависимости от увеличения скорости его движения можно, согласно приведенной выше формуле, понимать как зависимость массы тела от его кинетической энергии. Чем больше кинетическая энергия тела, тем больше его масса. Имея в виду эту зависимость, можно сказать, что масса тела есть мера содержащейся в нем энергии. Эта связь массы и энергии выражается формулой Е = тс2. При этом приходится различать массу, которой обладает частйца, находящаяся в покое, и ту массу, которую она приобретает, придя в движение. Отсюда масса частицы, находящейся в покое, получила особое название — масса покоя, или собственная масса.
Кванты света, например, или, иначе, фотоны, совсем не имеют массы покоя, однако они обладают массой. Фотоны отличаются от таких элементарных частиц, как протоны, электроны, позитроны, еще и тем, что они не имеют электрического заряда и, кроме того, не могут двигаться со скоростью, отличающейся от скорости света.
Поэтому те частицы (или тела, состоящие из частиц), которые в отличие от фотонов обладают массой покоя, принято называть веществом. Те же материальные объекты, которые не имеют массы покоя (фотоны), вообще говоря, к веществу не относятся. Однако они так же материальны, как и вещественные  частицы.
Применительно к конкретному случаю ядерных реакций, например к делению ядра атома уранаi или плутония при поглощении им нейтрона, никаких изменений в суммарном количестве материи, имеющейся в природе, не происходит.
Если учесть, что частицы расщепляемого ядра и вызвавший это расщепление нейтрон первоначально находились в движении и что в результате расщепления получены два неравных осколка и высвобождено несколько нейтронов, имеющих большие скорости, то усложняются только формулы вычисления энергий и масс участвующих в этом событии частиц. Но конечный результат будет один и тот же—сумма всех энергий и масс до реакции точно равна сумме всех энергий и масс после реакции. Таким же образом при аннигиляции — уничтожении — электрона  и  позитрона  можно  убедиться, что суммарная энергия и масса получившихся фотона или фотонов точно равна суммарной энергии и массе «уничтоженных» электрона и позитрона.
Следовательно, масса и энергия — лишь два различных свойства материи, присущие определенным ее состояниям.