1.媒体来源:
科技新报
2.记者署名:
Emma Stein
3.完整新闻标题:
能量与质量是硬币两面，首证明光子碰撞产生物质、反物质的过程
4.完整新闻内文:
宇宙学中有不少谜团与反物质有关，但反物质很少见又难在实验室中制造，至今都无法深
入研究。现在，物理学家利用相对论性重离子对撞机越过几十年前无法逾越的理论之墙，
首度见证光子碰撞产生物质、反物质证据的 Briet-Wheeler 过程。
物理定律指出，大爆炸后常规物质粒子都带有一个反粒子，也就是说每个带负电的电子伴
随一个带正电的正电子、每个氢原子都有一个反氢原子等，如果一个反粒子碰上一个粒子
，它们会相互湮灭并以光的形式释出能量。理论上，大爆炸产生了数量相当的粒子与反粒
子，但为什么现今宇宙主要由正物质构成、反物质几乎不见踪迹，便成为一大谜团。
物理学家 Gregory Breit、John A. Wheeler 于 1934 年提出了 Briet-Wheeler 过程，
指出当两个光子以极大力道相互撞击时会产生正负电子对，也就是爱因斯坦著名方程
E=mc 2 的直接结果：光可从能量转化为质量。然而用来验证该理论的高能伽马射线束几
乎无法靠任何技术产生，对此，Gregory Breit、John A. Wheeler 提出另一种替代方式
：重离子加速。
而这就是科学家正在利用相对论性重离子对撞机（Relativistic Heavy Ion Collider，
RHIC）进行的 STAR 实验。
79 个带正电荷的金（Au）离子在接近光速中产生强大圆形磁场，强度可以等于垂直电场
强度，当两个金离子以 99.995% 光速往相反方向移动、彼此通过而不发生碰撞时，来自
离子周围电磁云的两个光子可以相互作用形成物质-反物质对：电子（e-）和正电子（e+
），像云一样跟着移动。
研究团队便从过程中寻找光子碰撞是否产生正负电子对，并因此观察到 6,085 个独特电
子-正电子对，首度找到光子碰撞后产生物质、反物质的 Briet-Wheeler 过程。
这项重大发现不只为 80 多年前预测的物理现象提供了确凿证据，更是对爱因斯坦方程的
强力证明，E=mc 2 指出能量与物质（质量）可以互换，比如太阳、核电厂中的核反应将
物质转化为能量，现在，我们首度看见光子从能量转为质量的证据。
此外，同实验还有证据表明磁力可在真空中沿着不同路径弯曲极化光子。
研究人员下一个实验挑战将是以伽马射线级能量粉碎光子。新论文发表在《物理评论快报
》（Physical Review Letters）期刊。
5.完整新闻连结 (或短网址):
https://technews.tw/2021/08/13/briet-wheeler-matter-antimatter-photon-collision/
6.备注:
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.127.052302