Long Island（美國）早在1934年就提出的布賴特-惠勒效應，描述了光轉化為物質的過程。 通過該理論，物理學家Breit和Wheeler能夠證明，當兩個高能光子發生碰撞時，會產生一個正電子和一個電子，即形成物質。 現在一項實驗首次證明瞭這一理論。

早在1905年，愛因斯坦就在他的狹義相對論中描述了品質和能量相等的自然規律（E = mc²）。 據此，能量和物質是等價的，可以相互轉換。 物質和能量的一個方向是無所不在的。 它永久地發生在太陽中，例如，當原子核融合時，能量以輻射的形式釋放出來。

布魯克海文國家實驗室的Zhangbu Xu解釋說：”Breit和Wheeler已經很清楚，這在實踐中幾乎不可能實現。 “。 直接轉換將至少需要一種在高度集中的離子中發射由伽馬射線光子組成的鐳射，然而，研究尚未能夠開發出這樣的雷射器。

另外，Breit和Wheeler假設了一種方法，其中加速的重離子作為光源而不是光子束。 因為帶強正電的原子核在極高的加速度下在其周圍產生強烈的電磁場，它們的物理特性在某些條件下類似於光子。 根據這一理論，當一個離子在粒子加速器中移動時，它被一團光粒子所包圍。 當兩個這樣的原子核在加速器中向對方移動並幾乎相撞時，它們的光子雲就會相互作用。 其中一部分被大大加速，高能量的光粒子發生碰撞。 根據理論，在這個過程中應該出現成對的電子和正電子。

由布魯克海文國家實驗室（BNL）的Zhangbu Xu領導的一個團隊現在使用相對論重離子對撞機（RHIC）上的STAR探測器對這一近百年的理論進行了實驗測試。 根據他們在《物理評論快報》上發表的文章，他們將金核加速到99.99%的光速進行碰撞。 他們檢查了電子和正電子對釋放的衰變產物，這些電子和正電子的品質分佈、能量和量子狀態與Breit-Wheeler效應的分佈一致。 總的來說，物理學家們能夠找到6085個具有相應特徵的電子-正電子對。 在一個額外的實驗中，科學家們還檢查了碰撞過程中產生的光子是否具有正常光粒子的特徵，這也得到了證實。

“我們的結果為從光的碰撞中直接、一步產生物質-反物質對提供了明確的證據–正如Breit和Wheeler在理論上所描述的那樣，”Daniel Brandenburg解釋說。 因此，它已被證明光直接轉化為物質是可能的。