质量的本质是什么？

在牛顿力学中质量被认为是物体的固有属性，是所含物质数量多少的物理量。经典物理学没有对质量的本质进行过多的探讨。直到上世纪初，狭义相对论的横空出世，才对质量的本质做出了解释。

这就是著名的质能方程，这个方程深刻的揭示了质量的本质实际上就是能量，质量和能量是等价的。这个公式表明了即使一个物体相对于一个参照系是静止的，它依然具备能量，这显然是违背牛顿力学的。实际上，这个公式与牛顿力学并没有什么冲突，牛顿力学只是没有计算物体本身所具备的能量。但牛顿力学在多数场景中都是适用的，只是到了高速和大引力的情况下它就不适用了。应该把相对论看做是牛顿物理学的扩充，而不是推翻。

量子物理学的发展也进一步的证实了质量和能量实际上是等价的。通过强子对撞机的实验，科学家发现一个质子是由两个上夸克和一个下夸克组成的。
图：质子的构成

上夸克的质量约为2.2MeV，一个下夸克的质量约为4.7MeV，它们的质量之和是9.1MeV。而质子的质量为938.27MeV。可见在质子中囚禁了多少能量。

量子物理的标准模型认为：根据希格斯机制，基本粒子因与希格斯场耦合而获得质量。

图：标准模型

希格斯玻色子已被位于瑞士日内瓦近郊的大型强子对撞机找到。

图：大型强子对撞机

图：在大型强子对撞机观测到的因质子碰撞而产生的希格斯玻色子候选事件：上方的紧凑渺子线圈实验展示出衰变为两个光子（黄虚线与绿实线）的事件，下方的超环面仪器实验展示衰变为四个μ子（红径迹）的事件。