奇客 科学家用纯光创造物质证明布赖特-惠勒效应

1934 年的 Breit-Wheeler 效应描述了将光转化为物质的过程。物理学家 Gregory Breit 与 John Wheeler 用理论证明，当两个高能光子碰撞时，会产生一个正电子与一个负电子，即形成物质。如今终于有实验首次证明了这一理论。 1905 年，爱因斯坦就在狭义相对论的背景下描述了质量能量相等价的自然定律（E = mc²）。根据此公式，能量与物质相互等价且能进行转化。物质向能量的转化现象可谓无所不在，我们每天看到的太阳就时时刻刻在保持着原子核聚变并将能量以辐射形式向外释放的状态。由布鲁克海文国家实验室的 Zhangbu Xu 领导的团队使用相对论重离子对接机（RHIC）上的 STAR 探测器对这一具有近百年历史的理论进行了实验测试。根据他们在《物理评论快报》上发表的文章，他们将相互碰撞的两个金原子核加速到了光速的99.99%，而后检验释放的正负电子对的衰变产物在质量分布、能量与量子态方面是否符合布赖特-惠勒效应的证明。物理学家总共找到了 6085 个具有相符特征的正负电子对。在另一项实验中，科学家还检查了碰撞过程中产生的光子是否具有正常光粒子特性，同样得到了肯定的答案。