Из-за огромного коэффициента пересчета c², когда тела тратят или получают энергию в повседневной жизни, их масса изменяется мало. Например, если нагреть килограмм золота на десять градусов Цельсия, его масса увеличится всего на 14 триллионных долей грамма – плохая новость для владельцев золотых слитков, таким способом они вряд ли станут богаче.

И тем не менее покоящиеся тела таят в себе огромный запас энергии. Один грамм массы равен 25 миллионам киловатт-ч, столько же энергии выделилось бы при сжигании 2,15 миллиона литров бензина. Кирпич массой 1 кг. теоретически мог бы обеспечивать энергией 100-ваттную лампочку накаливания в течение 30 миллионов лет. Однако на практике эту энергию нельзя извлечь.

Формула Эйнштейна учитывала также энергию связи протонов и нейтронов в ядрах атомов. Поэтому масса ядра немного меньше, чем сумма масс протонов и нейтронов, из которых оно состоит. На этом основано производство энергии с помощью ядерного синтеза (для элементов легче железа) или ядерного деления (для более тяжелых элементов). Около 0,1% массы может быть преобразовано в полезную энергию в результате ядерного деления, что ежедневно демонстрируют атомные электростанции, а при ядерном синтезе водорода в гелий – даже около 0,8% массы.

Эта энергия гораздо больше энергии связи между электронами и атомными ядрами. Поэтому атом водорода, состоящий из протона и электрона, имеет массу лишь на 1/70000000 меньше, чем сумма масс составляющих его частиц.

Аннигиляция вещества и антивещества – и обратное их образование из энергии – также описывается формулой E = mc². Это наиболее эффективное производство энергии вообще: преобразование 500 килограммов вещества и антивещества в энергию позволило бы удовлетворить потребности в электроэнергии всего мира в течение года.

Внутренняя энергия массы в один грамм равна 25 миллионам киловатт-часов, или энергии, получаемой при сжигании 2,15 миллиона литров бензина. Для хранения такого количества топлива потребовалось бы около 10000 бочек нефти.

Формула E = mc² обрела очень наглядный смысл после 1945 года, когда взорвались первые атомные бомбы, о создании которых Эйнштейн впервые заговорил во время Второй мировой войны (в письме президенту Франклину Д. Рузвельту[17] в 1939 году). Позже он решительно осудил применение этого оружия. Хотя для создания бомб напрямую не требовалась формула Эйнштейна, они подтвердили специальную теорию относительности. При взрыве бомб освобождается энергия лишь одного грамма урана или плутония.

Обратный процесс – синтез легких атомных ядер, также может служить источником огромной энергии. Разрушительная сила этого процесса была впервые высвобождена с помощью водородной бомбы в 1952 году. Но использование реакторов управляемого термоядерного синтеза для получения электроэнергии – все еще дело будущего.

Природа обогнала нас: Солнце светит уже 4,6 миллиарда лет за счет превращения водорода в гелий. В центре нашего светила при температуре 15,7 миллиона градусов каждую секунду «сгорает» более 500 миллионов тонн водорода – и около четырех миллионов тонн его превращаются в энергию. Это обеспечило бы потребности человечества в энергии на миллион лет. В среднем на квадратный метр земной поверхности поступает в секунду всего 1367 джоулей энергии. Однако этого достаточно, чтобы поддерживать жизнь на Земле.

Получается, что само человеческое существование невозможно без процессов, которые описывает теория относительности.