一个光子是否可以产生一对正负电子 ？ 例如，一个高能光子在一定条件下可以产生一个正电子和一个负电子；一对正、负电子可以同时湮没，转化为光子
光子 产生正负电子 1）光子2113的能量至少要等于两个5261电子的静止质量之和所4102对应1653的能量，也就是说该光子回必须是高能的伽玛光答子；2）该高能光子必须离其他大质量或大电量的物体（比如重的原子核、黑洞等）足够近，以便转化过程中能量与动量两个守恒定律能够同时得到满足。满足以上两个条件，一个光子就能变成一对正负电子对。如果只满足第一个条件，那那个高能光子还不能单独地变成一对正负电子对，因为转化过程中能量与动量两个守恒定律不可能同时得到满足，以下是证明—
一个光子是否可以产生一对正负电子 在什么条件下可产生？ 在基本粒子的2113碰撞过程中，正负5261电子对可以由其他粒子转化而产生出来。4102在低能时，能量大于两倍1653电子静质量能的光子与原子核碰撞可产生正负电子对。能量足够高的带电粒子的相互碰撞也可以产生正负电子对，但产生几率要小些。正负电子对通常是由其他粒子通过虚光子转化而来。例如，正反粒子对可以湮没成虚光子而转化为正负电子对。强子与强子碰撞也会产生正负电子对，这个过程被理解为强子碰撞中正反夸克对湮没为虚光子而转化为正负电子对，一般称它为德雷尔－颜过程。矢量介子（例如，ρ、ω、φ、j/ψ、υ等）通过虚光子也可以转化为正负电子对，这时正负电子对的不变质量是确定的，它对应于矢量介子的静止质量。正是通过测量正负电子对的不变质量，1974年在实验中发现了含有粲夸克的j/ψ粒子。以上产生正负电子对的过程，就其本质来说，是电磁相互作用过程。但按电弱统一理论，正负电子对也可以由实的或虚的中性中间玻色子转化而来，而这是一个弱相互作用过程。
