Breit-Wheeler-Effekt

Der Breit-Wheeler-Effekt ist die Erzeugung von Materie und Antimaterie aus Licht ohne Notwendigkeit eines massiven Stoßpartners. Er ist somit eine Variante der Paarerzeugung und der Umkehrprozess der Annihilation. Für das leichteste geladene Elementarteilchen, das Elektron, wurde der Prozess der Erzeugung eines Elektron-Positron-Paares durch Photonenkollision von Gregory Breit und John A. Wheeler 1934 in der Physical Review beschrieben. Die Reaktionsgleichung lautet also

${\displaystyle 2\gamma \to \mathrm {e} ^{+}\mathrm {e} ^{-}}$.

Für andere geladene elementare Fermion-Antifermion-Paare ist der Prozess analog, die Reaktionswahrscheinlichkeit aber aufgrund der höheren Masse geringer.

Aufgrund der Impulserhaltung kann es keinen Prozess geben, in dem nur ein einzelnes Photon ohne Stoßpartner, der Impuls aufnehmen könnte, in ein Teilchen-Antiteilchen-Paar umgewandelt wird.