Wie Paarbildung und Annihilation Paar definieren Lichtteilchen
Durch die Beobachtung sowohl Paarproduktion und Paarvernichtung konnten im 20. Jahrhundert Physiker zu beweisen, dass Licht die Eigenschaften eines Teilchens hat. Dieser Prozess der Entdeckung begann im Jahre 1928, als der Physiker Paul Dirac die Existenz einer positiv geladenen Antielektron gesetzt, die Positron. Er tat dies, indem die sich neu entwickelnden Bereich der Quantenphysik auf Neuland nehmen, indem sie mit der Quantenmechanik kombiniert Relativität relativistischen Quantenmechanik zu schaffen - und das war die Theorie, die vorhergesagt, durch eine Plus / Minus-Zeichen Austausch - die Existenz des Positronen.
Es war eine kühne Prognose - ein Antiteilchen des Elektrons? Aber nur vier Jahre später, Physiker sah tatsächlich das Positron. Die heutigen High-Power-Elementarteilchenphysik hat alle Arten von Synchrotrons und anderen Teilchenbeschleunigern alle Elementarteilchen zu erzeugen sie brauchen, aber im frühen 20. Jahrhundert, das war nicht immer so.
Damals stützte sich Physiker auf die kosmische Strahlung - dieser Teilchen und High-Power-Photonen (die so genannte Gamma-Strahlen), die die Erde aus dem Weltraum schlagen - als Quelle hochenergetischer Teilchen. Sie benutzten Cloud-Kammern, die wurden mit Dampf aus Trockeneis gefüllt, die Spuren solcher Partikel links zu sehen. Sie setzten ihre Kammern in Magnetfelder der Lage sein, den Impuls der Teilchen zu messen, wie sie in diesen Bereichen gekrümmt.
Im Jahr 1932 bemerkte ein Physiker eine überraschende Ereignis. Ein Paar von Teilchen, entgegengesetzt geladenen (die von der Art und Weise bestimmt werden, könnten sie in das Magnetfeld gekrümmt) erschienen aus anscheinend nichts. Kein Teilchen Spur führte zum Ursprung der beiden Teilchen, die erschienen. Das war Paar-Produktion - die Umwandlung eines Hochleistungs-Photon in ein Elektron und Positron, das passieren kann, wenn das Photon in der Nähe von einem schweren Atomkern gelangt.
So experimentell hatte Physiker nun ein Photon Drehen in ein Paar von Partikeln gesehen. Beeindruckend. Als ob alle benötigten mehr Beweise für die Partikelnatur des Lichts. Später, auch Forscher sahen Paarvernichtung: Die Umwandlung eines Elektron und das Positron in reines Licht.
Paarbildung und Vernichtung stellte sich heraus, von Einstein neu eingeführte Relativitätstheorie regiert werden - insbesondere seiner bekanntesten Formel, E = mc2, was dem reinen Energieäquivalent der Masse. An diesem Punkt war es eine Fülle von Beweisen der partikelartigen Aspekte des Lichts.