我们在日常生活中几乎是不可能接触到正负电子对撞后湮灭的景象，但是从高中时，物理老师可能就会给你普及这方面的姿势。所以，对于大多数人而言，正负电子对撞后湮灭是天经地义的事情。

那问题就来了，同样是基本粒子，正负电子可以湮灭，那光子的反物质是什么？它和它的反物质粒子可以湮灭吗？

质能等价

要了解这个问题，我们其实需要先深刻的理解一个科学理论，它的名字叫做质能等价理论。当然，更多的人对于这个理论中的那个方程更加熟悉，也就是大名鼎鼎的质能方程E=mc^2。

这个理论是爱因斯坦在1905年提出来的，在那一年他一共发表了四篇具有开创性的论文，分别是光电子假说（我们也称之为光电效应）、布朗运动的数学描述、狭义相对论以及狭义相对论的补充篇质能等价。

那这个质能等价到底是在说些什么呢？

其实我们常常会用到这个理论，尤其是很多人错误地把它当成是制造原子弹的理论。可实际上，质能方程只能解释原子弹威力为什么这么大，而不是用来指导科学家制造原子弹。原子弹的原理其实是核裂变，在1937年才由几位核物理学家提出来的。

这也不仅仅是关于质能方程的一个误区。更严重误区在于“转化”和“等价”的误解。很多人这么描述原子弹爆炸，他们觉得是原子弹（或者氢弹）爆炸后，质量转化成了能量然后释放出来。实际上，这是错误的。

我们要思考一下，质量实际上不是“东西”，或者说不是“物质”，它是物质的属性之一。所以，质量是附属于一个物质之中的。同样的能量是什么？

爱因斯坦在质能等价这篇文章当中是这么解释，他认为质量和能量是一码事，是一个物质的两个面，质量里有能量，能量里还有质量，所以他们不是转化关系，而是对应的关系，或者说等价关系。由于太多人把这里误解成了转化关系，因此，如今的大学物理教材在讲述这部分知识时，都会特意辟谣，强调这里是“等价”关系。而爱因斯坦的质能等价告诉我们一件事，m=E/C^2

知道了这些，我们再来看看正负电子的湮灭过程。我们知道，正负电子是对应着质量的。所以正负电子对撞后，他们湮灭得到的能量其实可以利用E=mc^2来进行等价。科学家在宇宙中也确实找到了正电子的痕迹。

那我们接下来看看光子的情况。

光子会湮灭吗？

实际上，光子的反粒子就是它本身。也就是说，如果按照正负电子的特性，一对光子对撞其实也应该发生湮灭。可我们要知道的是，正负电子对撞后，产生的是电磁波，当然，有些人还喜欢把这个东西叫做“纯能量”，而光子就归于这类的当中，那它应该咋转化呢？用什么理论来描述呢？

其实还是用爱因斯坦的质能方程。一对光子对撞之后，照理说应该是产生其他的基本粒子的，这里会涉及到能量等价于质量的过程。

但是具体要产生什么样子的基本粒子是不一定的，这要根据条件来看。当然，更多的，我们更常见的情况实际上是什么也没有发生，这是因为如今的温度很低很低，这个环境下的光子能量太低。

可能你并不能很好的理解，我们思考一下这个问题，质能方程是E=mc^2，如果我们进行简单地移项就会是m=E/c^2，其中c=3*10^8，c^2就是9*10^16，也就是说，光子要对撞出质量很小的基本粒子就需要相当大的能量。但日常生活中并不存在这么大能量的光子，因此，我们见不到这样的情况。

那具体要多少温度呢？

实际上科学家还真的计算过，科学家提出一个“阈值温度”的概念。他们认为在温度达到一定程度的环境下，光子对撞就可以合成基本粒子，多余的能量会转化为基本粒子的动能。

从表格中，我们可以知道，当温度达到60亿度左右时，一对光子可以对撞出一对正负电子。你可能要说了，宇宙哪可能会有这么高的温度？

实际上，还真的有过。如果我们知道，宇宙起源于138亿年前的一场大爆炸。大爆炸时，宇宙的温度是特别高，要远远高于60亿度，按照理论来看，当时的最高温度是1.4亿亿亿亿度（1.4*10^32度），然后随着宇宙的膨胀逐渐下降。其实这也解释了为什么宇宙起初都是电磁波，但后来会出现这么多的基本粒子，实际上都是在那个时候光子对撞而来的。

所以，光子是可以对撞的，对撞的结果和环境温度有关，在极其高温下是可以撞出基本粒子的。

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