Enunciado
Física - Eisberg e Resnick - Física quântica- Ed: 1º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 23
Um raio cria um par elétron-pósitron. Mostre diretamente que, sem a presença de um terceiro corpo para absorver uma parte do momento, a energia e o momento não podem se conservar simultaneamente. (Sugestão: iguale as energias e mostre que isto implica em momentos diferentes antes e depois da interação.)
Passo 1
E aí, beleza? Vamos resolver essa questão por absurdo. Suponha primeiramente que é possível que um raio crie esse par sem a presença de um terceiro corpo. Assim, vamos analisar a conservação do momento no referencial do centro de massa do par elétron-pósitron.
Sabemos que nesse referencial, teremos a seguinte situação:
Passo 2
Ou seja, por definição, o momento do sistema elétron-pósitron é nulo. Entretanto, temos uma clara violação da conservação do momento nesse referencial, uma vez que, antes do surgimento do par, havia um momento nesse referencial, devido ao raio (que não possui a mesma frequência nesse referencial, mas ainda possui momento).
Assim, é notório que, na ausência de um terceiro corpo, o momento antes e o momento depois do surgimento do par elétron pósitron não é conservado! Assim, é impossível que tal transformação ocorra!
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)