「知恵袋」から拾った問題で、多少なりとも相対論を学んだ身としてはこれは解けなければ…と考えたものの、間もなく優秀な回答がついたので、ほとんどそのまま借用した。
【問題】
陽電子が運動エネルギー (
:電子質量、
:光速)を持って静止電子と衝突し、2光子が入射軸に対して対称な角度
で放出された場合、各光子のエネルギーと
を求めよ。
【解答】
電子の4元運動量
陽電子の4元運動量
とすると、
※ただし、「」は4元的スカラー積、
はミンコフスキー計量テンソル。
したがって、
すなわち、
光子は入射軸からの角度 で放出されるので、その4元運動量は
と書ける。
4元運動量保存により、
第2成分から
すなわち、
より、
第1成分から
第0成分から
したがって、
また、
すなわち、
を得る。



