Zakon očuvanja energije
Zakon očuvanja energije jeste empirijski fizički zakon koji kaže da ukupna količina energije u izoliranom sistemu ostaje konstantna tokom vremena (kaže se da se očuvala tokom vremena). Posljedica ovog zakona je da se energija ne može ni stvoriti niti uništiti nego samo transformirati iz jednog stanja u drugo. Jedino što se može desiti energiji u zatvorenom sistemu jest da može promijeniti oblik, npr., hemijska energija može postati kinetička energija. Einsteinova teorija relativnosti pokazuje da su energija i masa iste stvari i da se jedna ne pojavljuje bez druge. Prema tome, u zatvorenim sistemima masa i energija čuvaju se odvojeno, kako se smatralo i u predrelativističkoj fizici. Nova karakteristika relativističke fizike jeste da se čestice "materije" (kao što su one koje sačinjavaju atom) mogu pretvoriti u nematerijalne oblike energije, kao što je svjetlost, ili u kinetičku ili potencijalnu energiju (npr., toplota). Međutim, ova pretvaranja ne utječu na ukupnu masu sistemâ jer ove potonje vrste nematerijalne energije još zadržavaju svoju masu kroz bilo koje ovakvo pretvaranje. Danas se očuvanje "energije" odnosi na očuvanje ukupne energije sistema tokom vremena. Ova energija uključuje energiju pridruženu s masom mirovanja ostalih čestica i svim drugim oblicima energije u sistemu. U dodatku na ovo, masa mirovanja sistema čestica (masa sistema u težištu inercijalnog okvira, kao što je okvir u kojem bi sistem trebao biti izvagan) također je očuvana tokom vremena za bilo kojeg pojedinog posmatrača i ima jednaku vrijednost za sve posmatrače (za razliku od ukupne energije). Prema tome, u izoliranom sistemu, iako se materija (čestice s masom mirovanja) i "čista energija" (toplota i svjetlost) mogu pretvoriti jedna u drugu, i ukupna količina energije i ukupna masa ovakvih sistema ostaju očuvane tokom vremena, s tačke gledišta bilo kojeg pojedinog posmatrača. Ako se energiji bilo koje vrste dozvoli da "pobjegne" iz ovakvih sistema, masa sistema smanjivat će se u skladu s količinom gubljenja energije. Posljedica ovog zakona je da tzv. perpetuum mobile mašine mogu trajno raditi samo ako ne ispuštaju energiju u okruženje. Ako takve mašine proizvode više energije od one uložene u njih, moraju gubiti masu i nakon nekog dužeg vremena nestati, pa, prema tome, nisu ni moguće.