Proses Breit–Wheeler
Proses Breit-Wheeler atau produksi berpasangan Breit-Wheeler adalah proses fisika di mana pasangan positron-elektron dibuat dengan menumbukkan dua foton . Proses ini merupakan mekanisme paling sederhana di mana cahaya murni dapat secara potensial dirubah menjadi materi. Proses ini dapat terjadi dalam bentuk γ γ ′ → e + e - di mana γ dan γ ′ adalah dua kuanta cahaya.[1]
Proses multifoton Breit-Wheeler, atau kadang disebut juga Breit-Wheeler non-linear pada literatur yang lain, merupakan varasi dari proses Breit-Wheeler murni di mana foton berenergi tinggi yang berada pada medan elektromagnetik (seperti pulsa laser) akan meluruh menjadi pasangan elektron positron, alih-alih hasil dari tabrakan dua foton. Perbedaannya dengan proses sebelumnya adalah bahwa proses ini terjadi dalam γ + n ω → e+ e−
Proses kebalikannya, e + e - → γ γ ′, di mana elektron dan positron dapat bertabrakan dan saling menghilangkan untuk menghasilkan foton gamma, dikenal sebagai penghilangan elektron-positron atau proses Dirac.[2] Proses ini diambil dari nama seorang fisikawan yang pertama kali mendeskripsikannya secara teoretis dan mengembangkan proses Breit-Wheeler.
Mekanisme ini secara teoretis dicirikan dengan probabilitas yang sangat kecil sehingga untuk menghasilkan jumlah pasangan yang signifikan ,dibutuhkan dua sumber foton yang sangat terang dan berenergi tinggi mendekati atau lebih dari energi massa elektron dan positron. Memproduksi sumber seperti itu masih belum dapat dilakukan dengan teknologi sekarang. Pada banyak konfigurasi eksperimental, proses Dirac merupakan proses yang sejauh ini baru terkonfirmasi. Ada juga kasus di mana multifoton Breit-Wheeler, yang terobservasi di Stanford Linear Accelerator Center pada 1997 dengan menumbukkan elektron berenergi tinggi dengan pulsa laser tera watt.
Meskipun mekanisme ini merupakan salah satu mekanisme yang paling sulit direplikasi oleh penelitian di Bumi, mekanisme ini dianggap merupakan mekanisme yang sangat penting untuk penyerapan foton berenergi tinggi yang menempuh jarak kosmik.[3][4][5]
Foton-foton dan multifoton dari proses Breit-Wheeler sudah dapat dijelaskan secara teoretis oleh teori elektrodinamika kuantum.
Referensi
- ↑ G. Breit and John A. Wheeler. Collision of Two Light Quanta. Physical Review. 15 December 1934. Vol. 46 (12). hlm. 1087–1091. doi:10.1103/PhysRev.46.1087.
- ↑ P. a. M. Dirac. On the Annihilation of Electrons and Protons. Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society. July 1930. Vol. 26 (3). hlm. 361–375. doi:10.1017/S0305004100016091.
- ↑ A. I. Nikishov. Absorption of High Energy Photons in the Universe. Zhurnal Eksperimental'noi i Teoreticheskoi Fiziki. 1961-08-01. Vol. 41.
- ↑ Robert J. Gould. Pair Production in Photon-Photon Collisions. Physical Review. 1967-03-25. Vol. 155 (5). hlm. 1404–1407. doi:10.1103/PhysRev.155.1404.
- ↑ Remo Ruffini. Electron–positron pairs in physics and astrophysics: From heavy nuclei to black holes. Physics Reports. 2010-02-01. Vol. 487 (1). hlm. 1–140. doi:10.1016/j.physrep.2009.10.004.
Sumber dan atribusi
Konten artikel ini diadaptasi dari Wikipedia bahasa Indonesia, revisi 29578536 (2026-08-14T19:12:15Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Gambar pada artikel ini bersumber dari Wikimedia Commons dan mengikuti ketentuan lisensi masing-masing berkas. Mohon gunakan konten dan media secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.