与诺贝尔奖擦肩而过，硬γ射线的反常吸收和特殊辐射的发现者

赵忠尧是我国著名的物理学家，被誉为中国核物理事业的先驱者和奠基人之一。他在美国加州理工学院攻读博士学位期间，做出了一个重要的物理发现，即硬γ射线在物质中的反常吸收和特殊辐射，这是正负电子对的产生和湮灭过程的最早实验证据，对量子电动力学理论的发展有重要意义。

硬γ射线是指能量高于1MeV的γ射线，它是一种高能电磁辐射，可以穿透物质。当硬γ射线通过物质时，它会与物质中的原子核和电子发生相互作用，导致射线的能量和方向发生变化。这种变化可以用吸收系数和散射截面来描述。吸收系数表示射线在单位厚度的物质中能量损失的比例，散射截面表示射线与物质原子发生散射的概率。

根据康普顿效应，硬γ射线与自由电子发生散射时，会将部分能量转移给电子，使电子获得动能，并使γ光子的能量降低和方向改变。康普顿效应是经典电动力学理论的一个重要结果，它可以用克莱因-仁科公式来计算吸收系数和散射截面。但是，在1920年代末，量子力学已经开始取代经典力学成为物理学的主流理论，而量子力学对于硬γ射线与物质的相互作用有更深刻的解释。

1928年，英国物理学家保罗·狄拉克提出了一个描述电子运动的方程式，即狄拉克方程。这个方程式不仅符合相对论原理，而且也符合量子力学原理。狄拉克方程有一个惊人的结果，就是它预言了存在一种与电子具有相同质量但相反电荷的粒子，即正电子。正电子是一种反物质，它与电子相遇时会相互湮灭，并放出两个能量相等且方向相反的γ光子。