艾伯史密斯
在一般情况下光子相遇不会湮灭(谈不上“相撞”),但单个高能光子在外部作用情况下可以转变为电子(但这不能叫做“湮灭”)。
这需要梳理下基本粒子分类和对称性自发破缺的概念:
玻色子与费米子
费米子是构建物质的粒子,而波色子是传递费米子之间交互作用的粒子。
玻色子的自旋为整数,不遵循泡利不相容原理,玻色子可以与其他玻色子只共享一个(对称)量子态,包括位置。光子就是一种玻色子。所以一般情况下,两个光子相遇只是穿过彼此,并不会发生作用。不然我们的世界就真的是光怪陆离了。
而费米子则不同,费米子遵循泡利不相容原理,两个费米子不能共享量子态(简并力),所以费米子才有相撞的概念。
正负电子湮灭的情形
正负电子的所有量子态都相反。一个正电子和一个负电子在一定条件下相遇湮灭产生两或三个光子,这是瞬间就会发生的事情。
光子转变为电子
一个高能光子与一个重原子核作用时,该光子可以转化成一个正电子和一个负电子——这在宇宙中是非常普遍的情况。但这个过程不能称为“湮灭”。
时间反演对称性破缺
正负电子湮灭时是一个时间反演对称性破缺的过程,这是热力学第二定律所描述的普遍状况,湮灭过程在通常情况下不能时间反演。
光子是大多数多重对称性自发破缺过程的最终产物,从某种意义上似乎可以说,光子是一种相当对称和稳定的粒子,它处于某种基态,不太可能继续破缺或者衰变。但要逆转对称性破缺那需要提供能量才行。或许在高能束缚的情况下,两个光子才能够自发湮灭成为正负电子对或者其他什么东西。
小宇堂
这问题还是有点搞笑的。
正反物质湮灭会生成光子,如果正反光子会湮灭,它的产物还是光子。
时空熵
当然不会,因为光子本身就是纯辐射(能量)。它们的碰撞将产生各种新的粒子,但必须满足各类守恒律