愛因斯坦的質能方程是最廣為人知的，原子彈透過損失質量來產生能量摧毀一切。而根據這個理論，如果你把兩個光子撞擊在一起，也可以產生物質：正負電子對。

把光轉化為質量的過程稱為Breit-Wheeler過程，由Gregory Breit和John A。 Wheeler在1934年首次提出。但是直接觀察只涉及兩個光子的純現象仍然是難以實現的，主要是因為光子需要極高的能量（即伽馬射線），而我們還沒有技術來建造伽馬射線鐳射器。

現在，美國布魯克海文國家實驗室的物理學家們已經找到了一種方法，利用該實驗室的相對論重離子對撞機繞過這個障礙，從而直接觀察到Breit-Wheeler過程的執行。

加速離子和光子碰撞有什麼關係呢？正如對撞機的名字所暗示的那樣，這個過程包括加速離子——原子核剝離電子。因為電子帶負電荷，而質子帶正電荷，剝離後原子核帶正電荷。元素越重，它的質子就越多，產生的離子的正電荷就越強。

研究小組使用了金離子，它含有79個質子。當金離子被加速到非常高的速度時，它們會產生一個圓形磁場，其威力可與對撞機中的垂直電場相當。在它們相交的地方，這些相等的場可以產生光子。在這個實驗中，金離子被加速到光速的99。995%。所以，當離子以接近光速的速度移動時，有一群光子圍繞著金核，像雲一樣隨它移動。

當兩個離子擦肩而過時，它們的兩個光子云就會相互作用，併發生碰撞。碰撞本身無法被檢測到，但由此產生的電子-正電子對可以被檢測到。然而，僅僅探測到電子-正電子對是不夠的。這是因為電磁相互作用產生的光子是虛光子，它會短暫地出現和消失，沒有與“真實”光子相同的質量。

要成為真正的Breit-Wheeler過程，兩個實光子需要碰撞——不是兩個虛光子，也不是虛光子和實光子。在離子的相對論速度下，虛擬粒子的行為就像真實的光子。值得慶幸的是，物理學家可以透過一種方法判斷Breit-Wheeler過程產生了哪些電子-正電子對：碰撞產生的電子和正電子之間的角度。

每一種型別的碰撞（實實、虛虛、虛實）都可以根據產生的兩個粒子之間的角度來識別。因此，研究人員檢測並分析了實驗中產生的6000多對電子-正電子對的角度。他們發現，這些角度與真實光子之間的碰撞是一致的，這表明Breit-Wheeler過程在起作用。