光子可以变成正负电子吗?

光子在高能量条件下可以转化为一对正负电子。这个过程需要光子能量达到或超过电子静止能量的两倍，也就是超过1.02兆电子伏特。宇宙中的伽马射线光子就能实现这种转化，比如在强磁场或靠近大质量天体时。实验室中也能用高能激光束产生正负电子对，但需要特殊设备提供足够能量。

转化条件

光子转化为正负电子必须满足严格条件。能量守恒要求光子能量足够大，动量守恒则需要其他粒子参与，比如原子核或电子。自然界中，伽马射线撞击原子核时容易发生转化。人造实验中常用高功率激光器轰击金属靶，观测到正负电子产生。这种转化是爱因斯坦质能方程的直接体现。