日常生活中,一個物體不論是靜止還是在運動,一般不會考慮其質量的變化。在牛頓力學中,物體的質量與物體的運動狀態沒有關係。1905年愛因斯坦給出狹義相對論後,人們才認識到物體的質量會隨速度的增大而增大,並且當速度趨近於光速時,物體的質量會趨於無窮大。
狹義相對論的質量速度關係早已得到了無數次實驗的檢驗。同步回旋加速器、大型強子對撞機的建造就與狹義相對論有著密切的關係,粒子在加速器中被加速後質量、周期等都會跟著發生變化,加速粒子用到的電場也就需要按照相對論同步發生變化。並且當粒子的速度達到一定程度後,繼續對粒子進行加速,顯著增加的已經不是粒子的速度而是質量或能量。加速器中粒子的速度只能無限趨近於光速,而不能達到光速。這些都是在狹義相對論的框架內。
光子卻能夠以光速運動,若要如此只能讓光子的靜止質量為零,這樣以光速運動的光子質量就不會趨於無窮大。
宇宙中廣泛存在著中微子,這是讓物理學家投入大量心血的粒子,至今關於中微子的很多研究仍然是粒子物理學的前沿。最早的時候是從衰變過程中發現能量「丟失」了一部分,大物理學家泡利因此預言存在一種質量為零的電中性粒子中微子,丟失的能量就是被中微子偷走的。後來果然在實驗中發現了這種粒子。
中微子被發現之後的很長一段時間內,科學家們曾認為其質量也是為零,其速度也被認為是等於光速。後來三種中微子的振蕩陸續被發現,中微子有振蕩,這就意味著中微子的靜止質量不為零。測量到的中微子的速度儘管非常接近光速,但既然有質量,中微子的運動速度也就不會是光速,只能比光速稍稍小一些。
速度非常接近光速的中微子,為何其質量沒有趨於無窮大呢?原因還是在於中微子的質量實在是太小太小了,小到即使它的速度接近了光速,按照相對論質量速度關係式計算出來的質量也要比其他粒子的質量小很多數量級。