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光子碰撞能够产生物质

科学
wanwan (42055)发表于 2021年08月16日 16时49分 星期一

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根据爱因斯坦狭义相对论,只要两个光子直接相撞,就会产生物质:一个正负电子对。这个被称为布雷特-惠勒(Breit-Wheeler)的过程,实际上就是光转化为质量的过程,最早由 Gregory Breit 与 John A. Wheeler 于 1934 年首次提出。虽然我们有充分理由认定这个理论真实有效,但却一直难以直接观察到仅涉及两个光子的纯理想状态碰撞现象。其中的核心挑战,在于驱动光子需要非常高的能量(使用伽马射线),但我们人类还没有制造伽马射线激光器的技术。如今,布鲁克海文国家实验室的物理学家们表示,他们已经使用设施内的相对论重离子对撞机(RHIC)找到了绕过伽马射线激光器的办法,成功实现了对布雷特-惠勒过程的直接观察。研究报告发表在《Physical Review Letters》期刊上。