最基础的原理是爱因斯坦的质能方程E=MC²。由此 推算出一千克物质完全等价于：
89,875,517,873,681,764 焦耳或
大约21,470,501,160,000 卡路里
24,965,421,632 千瓦时
21.48076431 百万吨TNT
大约0.0851900643 Quads（千兆英热单位）
一公斤TNT炸药可产生420万焦耳的能量。人一天平均摄入0.9万焦耳能量，一千克物质完全释放的能量可以提供91亿人存活一年。任何物质完全湮灭释放的能量是无法想象的，但这也是不可能的。
核弹的原理是核聚变与核裂变，这两种变化是目前为二的两种直接改变物质本质的变化，其中发生的改变时原子核之净质量变化。目前绝大多是物品：如塑料，钢铁等等只是物质的组合，只有核聚变与核裂变改变了物质的质量，而这部分改变的质量就适用于质能方程，放出巨大的能量。
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