E=MC2
其中，E是能量，M是質量，C是光速。這個理論剛發表時，在科學界引起了廣泛的爭論。直到1932年，科學家們發現了一種後來命名為正電子的基本粒子，才印證了愛因斯坦質能相當的觀點。根據愛因斯坦的這一質能轉換公式，任何1磅（454克）重的物質，其靜能完全轉化為動能時將相當於：
110億度電；
150億馬力小時；
可供一隻電熨鬥用100萬年；
使一輛汽車繞地球行駛18萬圈。
但是，人們始終沒有找到釋放出物質中這種理論上的蘊藏能量的方法。直到1945年，在科學史上，因一個單項課題而集中科學家最多的群體，終於從原子中釋放出了令人目瞪口呆的能量。
1942年，物理學家費米實現了首次原子核鏈式反應，他的同事用幾個英文單詞打出了一個密碼電話。他們說：“這個意大利航海家已經登上了新世界。”這真是一項偉大的發現。1905年，愛因斯坦做出了少量物質可以產生巨大能量的預言，現在費米和他周圍的科學家們，找到了打開物質的心髒——原子核的辦法。如果說一顆原子有房間那麼大，那麼，原子核不過像其中的一粒沙子一樣大。但是，這一小點物質依靠一種巨大的力量才結合在一起，這種力量是如此巨大，所以，原子核一旦被激發產生裂變，蘊蓄其中的能量就會爆發出來。
物理學家們發現鈾的原子核分裂時產生新的中子，他們馬上想到了用這些新的中子去轟擊其他的原子核，而產生出鏈式反應。1945年，人類曆史上第一個原子裝置在美國新墨西哥州的沙漠中試驗成功。與這個故事相關的兩個名字是廣島與長崎：好戰的日本被降下了天罰一般的奪目閃光。
原子彈是不加控製的核反應。
可控製的核反應提供的則是源源不絕的電力。
和戰爭時期產生的許多創造發明一樣，核反應的巨大能量在炸彈爆炸中才可能得到完全的利用，衝擊波、放射性和熱。而在核能不被當成威力無比的炸彈時，人類卻能利用其核裂變時的副產品。在可控的核反應堆中，人類唯一目的就是索取熱，因為它可以將水變為蒸汽，驅動渦輪機產生源源不絕的動力。
最初的核反應堆果然被美國人安裝到了第一艘核動力潛艇舡魚號上。美國總統杜魯門當時就預言：這將是供給工廠、農村及家庭用電的核發電廠的先驅。這個核反應堆僅有商業上所用的核發電廠中的反應堆的百分之一，但卻使船隻不再需要中途靠岸添加燃料，因而舡魚號完成了人類首次在北冰洋冰下的巡航。舡魚號的首次航行就遠勝過凡爾納筆下的同名潛艇，一口氣航行了10萬千米。舡魚號上的反應堆一直穩定地工作，直到1979年退役。
1957年，世界上第一座核電廠在美國賓夕法尼亞的希平波特建成。這種反應堆的工作原理是，堆芯中不穩定的鈾，在中子的轟擊下開始分裂，產生新的中子和熱量。這些新的中子又轟擊和分裂處於鏈式反應中的其他鈾原子。對核反應的控製是通過控製棒在堆芯中進出伸縮來實現的。控製棒用硼、鎘和鉿等材料製成。這些材料能吸收中子，使轟擊鈾原子的中子數量得到調節，從而使核裂變受到控製。
核反應堆的穩定與高效，促使了核電技術的飛速發展。到19世紀80年代中期，核電廠所提供的電力已經占了全世界發電量的五分之一。與此同時，人類鑒於核能的巨大破壞性，為核能的安全利用提供了有力的技術保障。
但任何事情都有例外，蘇聯切爾諾貝利核電站的核泄漏事故舉世震驚，並在某種程度上觸發了科幻作家的靈感。
在1998年風靡全球的大片《哥斯拉》中，怪獸哥斯拉登陸美洲時，曾使所有人束手無策。還是在切爾諾貝利研究核泄漏後的蚯蚓異變現象的科學家，將其與太平洋上的核試驗和島上的蜥蜴聯係在一起時，人們才知道哥斯拉原來是核試驗引起基因突變的蜥蜴。
核反應堆在越來越大型化的同時，也在往小型化方向發展。這種小型化的核發電裝置，在地球和遙遠的外太空有著非常廣闊的應用前景。比如，放射性同位素衰變產生的熱能，可供火星和月球上測量氣象和導航的儀器用為動力。1969年，宇航員奧爾德林安放在月球上的月震儀就是利用了一個太陽能發電機和一個鈈加熱器。1977年，發射到外太空的宇宙探測器探險者號，考慮到其將進入陽光微弱的空間，太陽能發電裝置將失去作用，三台各重38公斤的核發電機被安置在了￠險者號上。到時候，飛船上所有的動力都是鈈238衰變產生熱能轉換而成，這動力足以支持該探測器在黑暗空間裏飛行十年時間。