相对论的另一个众所周知的推论是，质量和能量是等效的。这被概括在爱因斯坦著名的方程E=mc2（2为平方
数）中。人们经常使用这个方程计算，比如讲，如果把一些物质转变成纯粹电磁辐射时会产生多少能量。（因为光
速是一个很大的数，其答案是能量很大——转变成毁灭广岛市炸弹中能量的物质，其重量还不到1盎司。）但是这
个方程还告诉我们，如果一个物体的能量增加，它的质量也会增加，也就是它对加速或者速度改变的抵抗也增加。
能量的一种形式是运动的能量，称做动能。正如使你的小轿车运动需要能量一样，增加任何物体的速度都需要能量
。一个运动物体的动能等同于使它运动必须花费的能量。所以，一个物体运动得越快，它所拥有的动能越多。但是
根据能量和质量等效，动能增加了物体的质量，所以物体运动得越快，进一步增加该物体的速度就越困难。
只有当物体以接近于光速的速度运动时，这个效应才真正有意义。例如，一个物体具有10%的光速时，其质量只
比正常大0.5%，而具有90%光速时，其质量会比正常质量的2倍还大。当一个物体接近光速时，其质量会上
升得越来越快，这就需要越来越多的能量才能使它进一步加速。根据相对性理论，一个物体事实上永远达不到光速
，这是因为到那时它的质量会变成无限大，而由于质量和能量等效，需要无限大的能量才能达到目的。这就是任何
正常物体永远受相对论限制，以慢于光速的速度运动的原因。只有光，或者其他没有内禀质量的波可以以光速运动
。
爱因斯坦1905年的相对性理论称做狭义相对论。这是因为，尽管它非常成功地解释了光速对所有观测者都是相
同的，以及当物体以接近光速的速度运动时会发生什么，但是它和牛顿引力论不相协调。牛顿理论说，在任何给定
时刻物体之间相互吸引，其引力依赖于那个时刻它们之间的距离。这意味着，如果你移动其中一个物体，那么加到
另一个物体上的力会即刻改变。如果，比如讲太阳忽然消失了，麦克斯韦理论告诉我们，地球直到8分钟后才会变
暗(这正是光从太阳到达我们所需要的时间)。但是根据牛顿引力论，地球会立刻觉察到太阳的吸引不复存在而飞
离轨道。这样太阳消失的引力效应以无限大的速度，而不像狭义相对论要求的那样，以光速或者低于光速到达我们
这里。在1908年和1914年之间爱因斯坦进行了一些未能成功的尝试，去寻找一个和狭义相对论相协调的引
力论。1915年，他终于提出了一个更具革命性的理论，也就是我们现在称为广义相对论的理论。