1934年，物理學(xué)家布萊特（Breit）和惠勒（Wheeler）預(yù)言了一種物理過(guò)程，即兩個(gè)高能光子通過(guò)極化脈沖式電磁場(chǎng)時(shí)，發(fā)生對(duì)撞則可以生成一對(duì)正負(fù)電子。這個(gè)過(guò)程稱為布萊特-惠勒過(guò)程（Breit-Wheeler process），也是將純粹能量形式的光轉(zhuǎn)換成物質(zhì)的最簡(jiǎn)單方式。

然而，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)過(guò)程并不容易。首先，光子之間的相互作用非常微弱，因?yàn)樗鼈兌紟в辛汶姾桑荒芡ㄟ^(guò)高階圈圖來(lái)交換虛擬電子-正電子對(duì)。其次，要產(chǎn)生足夠重的電子-正電子對(duì)，需要非常高的光子能量。根據(jù)能量-動(dòng)量守恒和相對(duì)論性動(dòng)能公式，可以推導(dǎo)出兩個(gè)光子的最小能量分別為：

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要實(shí)現(xiàn)光子-光子碰撞，需要有高能的光子源和高精度的對(duì)準(zhǔn)裝置。目前，有兩種主要的方案來(lái)制造和控制高能光子：一種是利用激光和電子束的相互作用，另一種是利用重離子的超邊緣碰撞。

由于Breit-Wheeler過(guò)程的難度很大，直到目前為止，在實(shí)驗(yàn)室中還沒(méi)有直接觀察到純粹的光子-光子碰撞產(chǎn)生物質(zhì)的現(xiàn)象。雖然沒(méi)有直接觀察到兩個(gè)真實(shí)光子相撞產(chǎn)生物質(zhì)，但是有一些實(shí)驗(yàn)觀察到了一個(gè)類似的過(guò)程：一個(gè)真實(shí)光子和一個(gè)虛擬光子相撞產(chǎn)生物質(zhì)。

例如在斯坦福直線加速器（SLAC）上，利用低發(fā)散度的46.6 GeV電子束與強(qiáng)激光脈沖相互作用，觀察到了正負(fù)電子對(duì)的產(chǎn)生。在歐洲核子研究中心，利用大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)上鉛-鉛碰撞中鉛離子周圍的強(qiáng)電磁場(chǎng)，觀察到了正負(fù)電子對(duì)、正負(fù)μ子對(duì)、正負(fù)τ對(duì)。

這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果都表明，光子-光子碰撞產(chǎn)生物質(zhì)是可能的，只要有足夠的能量和合適的條件。這些實(shí)驗(yàn)也為驗(yàn)證量子電動(dòng)力學(xué)的預(yù)言和探索新物理提供了有價(jià)值的數(shù)據(jù)和方法。未來(lái)，隨著加速器和激光器技術(shù)的發(fā)展，我們有望在實(shí)驗(yàn)室中直接觀察到純粹的光子-光子碰撞產(chǎn)生物質(zhì)的過(guò)程，從而揭開光與物質(zhì)之間的奧秘。