無論是一千克金銀，還是一千克垃圾，甚至是一千克狗屎，其中所蘊含的能量都是一樣的，都是相當於250億度電！如果能夠釋放出來，價值都相當於100億人民幣左右。是的，你沒有聽錯，這是愛因斯坦的「質能方程式」公式明確告訴我們的科學理論，已經被實踐證實。
我們一般都知道物質的 質素 是物體所含物質的多少 ，是物體的一種基本物理內容。但 質素的本質是什麽？一直是人類的未解之謎。直到1905年，愛因斯坦發現了「質能方程式」，讓人們在認識「質素之謎」的道路上前進了一大步。
質能方程式的公式很簡單： E=mc² ，公式中 只有3個符合E、m、c,其中的E 是能量，m 是質素，c 是光速（約等於 299,792,458 米/秒）。這個方程式將能量E與質素m直接掛鉤，其中光速c是一個恒定的常數。公式揭示了質素與能量相互轉化的簡單數量關系。告訴我們，質素越大蘊含的能量越大，任何物質都含有與其質素成固定比例的潛在能量，可以說：「 質素是能量的固化 」，「質素是沒有釋放的能量」，「質素是處於釘選狀態的能量」。
根據質能方程式，現在我們可以很容易的計算出1千克物質相當於249.65 億度電的能量。所以，任何1千克的物質所蘊含的能量都是巨大的，約等於 250 億度電。之所以換算成電量，只是為了方便大家記憶和理解。但是，這個只是理論計算，以人類目前的科技水平，還遠達不到讓質素完全轉化為能量。
例如，廣島原子彈使用了約64千克的鈾-235，但只有一小部份（約1千克）實際參與了裂變反應，能量的釋放來自於核分裂反應中大約0.6至0.7克的質素虧損，也即是0.6至0.7克的物質轉化為能量。這部份物質在裂變過程中釋放出了巨大的能量，造成了廣島市的巨大破壞。
現在，我們人類掌握的效能最高的質能轉換技術就是核聚變， 氫彈就是利用了核聚變 的原理， 質素轉化為能量的比率約0.7%，也就是1千克物質之中有7克轉化成了能量。
另外，目前科學家已經發現「反物質」，並且已能夠在實驗室裏"制造"出反物質，如 反原子 等．但因某些原因還是未能制造大量反物質。 正反物質相遇會產生爆炸而湮滅。 就是反物質遇到正物質就會一下子化為烏有，這些質素化為烏有的一瞬間，轉化為巨大能量，這種以光和熱爆發出來的能量總量，嚴格遵循愛因斯坦質能方程式。這種「湮滅反應」釋放的能量，是迄今為止已知物質質素轉化為能量最大最完美釋放，也就是質能轉換率達到100%，世界上沒有任何物質或技術制造出來的能量可以與正反物質相互湮滅相比。
對「質素之謎」的繼續探索：
人們耳熟能詳的所謂質素，似乎是一個很簡單的概念，其實不然。現在科學家們仍然在孜孜不倦的研究「質素之謎」，或者說探索質素的來源。
質素是物體所具有的一種物理內容，最初定義為物體含有物質的多少，它不隨物體的形狀、狀態和位置的改變而改變。質素分為慣性質素和 重力質素， 自然界中的任何物質既有慣性質素又有重力質素。
「慣性」是人們日常生活中能感受到的一種存在。有的物體慣性大，改變其運動狀態（比如從靜止到運動，或者從低速運動到高速運動，或者相反）比較難。有的物體慣性小，改變其運動狀態比較容易。如何量化物體慣性的大小呢？這不是一件容易的事情，直到300多年前，牛頓寫下這個公式（ 牛頓第二定律） ： F=ma ，意思是， 在物體上加一個力 F ，測量物體的加速度 a ，力與加速度的比值不變，這個比值叫做慣性質素 m 。 該公式表明物體在相同作用力的情況下，其加速度與物體的質素成反比。
牛頓第二定律，使我們對 質素有了更進一步的理解，即質素是物體對力的抵抗能力的度量,是描述物體慣性的重要物理量。 質素越大的物體具有越大的慣性， 質素 是對物體 慣性 大小的量度。換句話說就是「質素就是對力的抵抗」。但這種「抵抗能力」是如何產生的？ 或者說物質為何有慣性？物質產生慣性的原因在哪裏？ 這正是吸引科學家們研究的「質素之謎」。
眾所周知，我們身邊的萬事萬物都是由原子構成的。而原子則是由原子核與電子構成。可是這兩者在整個原子空間中所占的比例卻極少。若把整個原子比作一個操場，那原子核就相當於操場中央的一個螞蟻。電子呢？僅是按一定隨機概率出現在操場上的微塵，在操場上再無其他東西了，原子內絕大部份空間都是空的。
原子中的原子核要遠重於電子，我們可以認為原子的質素基本上就是原子核的質素，而原子核又主要是由質子和中子構成的。所以，如果不考慮暗物質的話，可以說 質子和中子集中了宇宙裏絕大多數可見物質的質素 。
原子核由質子和中子組成，現在知道組成質子、中子的更基本粒子是誇克。到此我們自然會認為，物質的質素應該都是來源於誇克了。但奇怪的是，研究表明，誇克的總質素竟只占質子、中子質素的1％，那原子核另外99％的質素從何而來?答案就是把這些誇克束縛在 質子和中子之中，互相聚集在 一起的 「 強力」 能量。由此可知，核武器之所以虧損極小的質素，就能釋放出驚天動地的巨大能量，來源就在於此。
但是新問題來了：為什麽還有這1%的質素呢，難道不應該是零嗎？
組成萬物最為關鍵的，那「1％的質素」究竟是怎樣產生的？誇克、電子、微中子、介子等等這些基本粒子的質素究竟是怎麽來的？
「希格斯玻色子」的發現又讓人們在攻克「質素之謎」的道路上前進了一步。著名理論物理學家彼得·希格斯在1964年提出了希格斯玻色子，及希格斯場理論，解決了萬物的質素從何而來的疑問。希格斯機制中，我們的宇宙空間中充滿了希格斯粒子所產生的希格斯場，各種基本粒子在穿過希格斯場的時候，會受到它的阻滯作用，進而表現出質素。誇克受到的阻滯作用較強，所以誇克獲得的質素就較大。而電子受到的阻擋較小，所以其表現出來的質素也很小。光子不受希格斯場的阻滯，所以它不具有靜止質素。
2013 年3月14日，在希格斯理論提出的半個世紀裏，透過科學家不懈地努力，歐洲核子研究組織，終於確認在大型強子對撞機裏發現了這種賜予萬物質素的「上帝粒子」！彼得·希格斯也因此榮獲2013年的諾貝爾物理學獎。
但質素的謎團還遠沒有結束，目前科學界普遍認為，整個宇宙中，我們可見的普通物質僅占宇宙「總質素和能量」的約5%，其余約95％的「質素和能量」是神秘的暗物質與暗能量，人類今後能揭開它們的神秘面紗嗎？
