Johdanto
energialla on useita tiloja. Jokaisella liikkuvalla esineellä on lääkärin niin kutsuttu "kineettinen energia" sen oman liikkeen vuoksi. Kineettisen energian koko on suhteessa kohteen liikenopeuteen ja laatuun. ("Laatu" on hyvin samanlainen kuin "paino", mutta ei täsmälleen sama) asetettu hyllylle "gravitaatiopotentiaalienergialla". Koska jos hylly poistetaan, sillä on mahdollisuus saavuttaa kineettistä energiaa (painovoiman vuoksi).
lämpö on myös eräs energiamuoto, joka voidaan viime kädessä katsoa johtuvan aineen atomien ja molekyylien liike-energiasta, ja on monia muitakin energiamuotoja.
Energiansäästö
Syy siihen, miksi yllä oleva ilmiö liittyy toisiinsa, eli niiden väliset linkit ovat energiansäästö. Tämä laki on, että jos lisäämme kaiken maailmankaikkeuden energian (voimme mitata energian, kuten joule tai kWh), kokonaismäärä ei koskaan muutu. Tätä energiaa ei koskaan tuoteta tai poisteta, vaikka ne voidaan muuntaa muodosta toiseen. Esimerkiksi auto on laite, joka voi muuntaa (moottorin sylinterissä) liike-energiaa; polttimo (tölkki) muuntaa sähköenergian valoenergiaksi (tämä on myös kahden muodossa).
Einsteinin laatuyhtälö
Einstein löysi toisen energiamuodon suhteestaan, jota joskus kutsutaan "staattiseksi energiaksi". Liikkuvalla esineellä on energiaa liikkeestään. Mutta Einstein havaitsi, että samalla esineellä on energiaa myös liikkumattomassa liikkeessään. Objektin staattisen energian määrä riippuu sen laadusta ja on annettu kaavassa E = MC2.
Koska nopeus on niin suuri luku, tyypillisen esineen staattinen energia ei ole verrattavissa sen muuntyyppiseen energiaan. Mutta tämä ei ole tärkeää, koska esineen staattinen energia jokapäiväisessä elämässä on "hiljaisen" tilassa, eikä sitä muunneta muihin energiamuotoihin, kuten lämpöenergiaan tai kineettiseen energiaan, jonka voimme havaita. Ydinvoimalaitoksissa atomiaseilla ja auringolla on suhteellisen vähän osittaista staattista laatua muutettuna muihin muotoihin, mutta useimmissa tilanteissa staattista energiaa ei yleensä havaita.
Esineen kineettisen ja staattisen energian summa voi olla myös erittäin helppo ilmaista seuraavasti:
E = MC2γ
Huomaa, päivittäisellä nopeudella Keskellä γ on suunnilleen yhtä suuri kuin 1. Siksi dynaamisen energian summa on suunnilleen yhtä suuri kuin yksittäinen staattinen energia. Toisin sanoen päivittäisessä nopeudessa staattinen energia voi olla paljon suurempi. Kuitenkin, kun nopeus on hyvin lähellä valonnopeutta, γ voi olla suurempi kuin 1 (staattinen energia liittyy vain kohteen laatuun ja siihen, onko se suhteessa sen liikkeeseen). Tämä on erittäin tärkeää Chicagon Cern-laboratorion ja Sveitsin rajan hiukkaskiihdyttimen lääkäreille.