Işığın Madde Haline Geçişi

Enerji ile maddenin birbirlerine dönüşmesi E=mc2 eşitliğine göre olmaktadır. (E=enerji, m=kütle, c=ışık hızı). Einstein'ın bulduğu bu formül bu yüzyılın başından beri bilinmektedir. Maddenin ışık enerjisi şekline geçişini çok iyi biliriz.

Yıldızların parlaması, termonükleer bombanın patlaması vb. Amerikalı fizikçilerden oluşan bir ekip dünyada ilk defa bu olayın tersini, yani ışığın vakum içinde maddeye dönüşmesini kanıtladı. Bu buluş Stanford Doğrusal Parçacık Hızlandırıcı'sında yapıldı.

Kuramsal fizikçi Breit ve Wheeler daha 1934'de iki foton çarpışınca bir elektron'la bir pozitron doğabileceğini ileri sürmüştü. Fakat, bu olayın gerçekleşebilmesi için bu iki fotonun enerjilerinin çok yüksek olması gerekir; örneğin sıradan lazer ışınlarının fotonları maddeye çevrilemez. Bu bakımdan çok ustaca bir deney hazırlanması gerekiyordu.

Çok yüksek enerjili (46,6 GeV) bir elektron demetiyle çok odaklaşmış bir lazer ışını çarpıştırıldı. Elektronlarla çarpıştıktan sonra bazı lazer fotonları gittikleri yönün tam tersinde gitmeye başladılar ve bu sırada son derece büyük bir enerji kazandılar. Bu yüksek enerjili fotonlar, başlangıçtaki lazer fotonlarıyla çarpıştıklarında bir elektron-pozitron çifti oluşturdular.