質問: 電子を光速まで加速すると? 電子を光速まで加速するとどうなりますか? 素人的に電磁波(またはドブロイ波)になるような気がするのですが。 また、光を光速から減速させると、物質(光子)になるという理解で合っていますか? 詳しい方、教えてください。
回答: >電子を光速まで加速するとどうなりますか? どうもなりません。何か(光子、電子、陽電子、原子核など)と衝突して初めて何かが起こります。光速に近づけることはできますが光速にすることは不可能です。電磁波とドブロイ波は全く別物です。 >光を光速から減速させると、物質(光子)になるという理解で合っていますか? 全く違います。ついでですが、屈折率(誘電率)が1より大きな媒質中での光の速度は真空中での速度より遅くなります。従って、真空中の光速に近い電子を例えば水に打ち込むと、超音速機が空気中に衝撃波を作るように、電子は光の衝撃波を作ります。この時の光をチェレンコフ光と言います。物質(光子)と書いておられますが、光子は物質とは言いません。十分なエネルギー(波長が短い)の光子が物質の近くを通ると、光から物質が生まれる事はあります。例えば、1mev以上のエネルギー(エネルギー換算した電子の静止質量の2倍以上)のガンマ線、x線を物質に当てると、電子と陽電子のペアができます。これを、対生成と言います。さらに2千倍高いエネルギー(2gev以上)の場合は、陽子と反陽子ができます。