首先所有的物理规律都要遵循能量守恒和动量守恒。对于正负电子对，其总动量为0，当它们相遇湮灭，产生光子，物质能转化为光能，能量守恒。又因为光子有动量，如果只产生一个光子的话，系统初始动量为0而末动量却不为0，不符合物理规律，所以必然产生两个光子，且这两个光子向相反方向运动，系统总动量仍保持为0，满足动量守恒。
0＝p1+p2=mc+m(-c)
要说明的是，光子没有静止质量，但是有运动质量，因此光子是有动量的，至于为什么不是三个或更多，那是由能量决定的。正负电子对具有的能量只有E=mec^2，仅够提供2hμ的能量，所以是两个光子。
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