光子与电子会碰撞，光子与光子会碰撞么？

是的！光子和带电粒子可以发生相互作用，这是因为光本身就是电磁波，也是传递电荷力的媒介粒子。那么光子和光子可以发生碰撞反弹么？或者说可以相互作用么？简单直接的答案是：可以！看到这个答案不要惊讶，接着往下说。

光乃玻色子，可以无限压缩

当年牛顿说光是微粒，惠更斯曾这样反驳，既然光是微粒，为什么看不到两束光的粒子发生碰撞呢？在当时的情况下，惠更斯这样反驳，也是正确的，牛顿根本就解答不了这么高端的问题。但时至今日，我们确实知道光和光可以发生碰撞，但不是直接的反弹或者我们传统意义上的碰撞，这种效果非常罕见。

光是由称为光子的小量子构成的。当你打开一盏灯的时候，灯泡就开始产生并发出数以万亿计的光子。光子属于被称为玻色子的一类量子粒子。玻色子是十分特殊，因为许多玻色子可以同时占据完全相同的量子态。意思就是我们可以把无限对的光子压缩在一个微小的空间里。

光不会发生传统意义上的碰撞

正是由于光是玻色子，激光束的出现才成为了可能。激光束就是在发射腔内将光子压缩，然后将许多光子的集合发射出去。相比之下，非玻色子的粒子不能同时处于同一量子态。这是防止一个物体中的原子坍缩成一个点的原因之一。规定非玻色子不能处于同一状态的原理称为泡利不相容原理。非玻色子也被称为费米子。像光这样的玻色子可以占据相同的状态，这一事实意味着它们不会发生传统意义上的互相碰撞，反弹。

同样，光主要与带有电荷的粒子相互作用。由于光本身没有电荷，一个光子不能直接与另一个光子相互作用。它们相遇时会直接穿过彼此而不受任何影响。因为它们是玻色子而且不带电荷，一个光子不能直接从另一个光子上反弹。我们知道现实生活中的物体都是由费米子（质子、中子、电子）组成的，如果我们把一股水流对着另一股水流，那么在它们交叉的地方，由于碰撞，就会出现水花乱溅。相反，如果我们让一束光穿过另一束光，它们就不会互相影响。

但是，两个光子朝着彼此的方向确实可以发生间接的碰撞。整个过程是这样的。

光子可以间接发生“碰撞”

一个光子可以自发地衰变成一个有质量的粒子和反粒子，这个过程称为正反粒子对产生。在这个过程中，光子的能量完全转化为两个正反粒子的质量。例如，一个光子可以变成一个电子和一个反电子。如果两个光子相互靠近，并且同时转变成电子/反电子对，那么这些粒子就会发生相互作用。来自一个光子的反电子将与来自另一个光子的电子碰撞，并湮灭生成一个光子。同样的事情也发生在另一个反电子和电子上。

总体效果是两个光子进入相互作用，然后两个光子从相互作用中出来，看起来光子只是相互弹开了而已，因为湮灭的整个过程非常迅速。从某种意义上说，一束光确实会从另一束光上反射过来，但这只是通过转化成其他粒子的间接方式。

上图中显示了这种交互作用。红色的曲线代表光子，e 蓝线代表反电子(正电子)，e-蓝线代表电子。一个光子从图的左边来，衰变为一个电子和一个反电子。同时，另一个光子从右边过来，变成一个电子和一个反电子。每一个反电子与一个电子碰撞，它们相互湮灭，并重新产生了两个新的光子。这看起来就是光子碰撞了，改变了方向。因此，光子的碰撞可以通过间接机制实现，但这种情况很少见。罕见的原因有两个。

首先，根据E = mc^2，光只有在有足够的能量下，拥有产生新粒子所需的质量时才能转变成其他粒子。因为c是一个很大的数，它需要很大的能量才能产生一点质量。为了转换成电子和反电子，光子的能量必须至少等于正反粒子的质量之和。只有伽马射线（比x射线高一级）才有足够的能量做到这一点。与此同时，光子必须在正确的时刻发生转变，以使来自两个光子的新粒子发生碰撞。

由于这两个原因，光碰撞非常罕见。惠更斯、牛顿看不到也属正常！因此，我们可以说光不会发生碰撞，这肯定时从传统意义上说的，但光确实可以在间接情况下发生膨胀，也就是常说的相互作用。