Svar:
Jag tycker inte att en enkel modell där fotonen liknas vid en boll som studsar är för enkel. Man kan ju göra en jämförelse med ett biljardbord där också reflektionslagen gäller.

Det finns mer avancerade förklaringar som bygger på kvantmekanik där de olika fotonerna interfererar med varandra. I denna teori kan man även elegant förklara dubbelspalten och gittret. Vill Du sätta Dig in i denna teori så läs den trevliga boken: QED The Strange Theory of Light and Matter. av Richard P. Feynman.
1997-03-20

Svar:
Hawkingstrålning är en mycket svag strålning som Stephen Hawking hypotetiserat (ej bevisat) att svarta hål avger. Mekanismen utgörs av de partikel-antipartikel-par som kontinuerligt uppstår och försvinner i tomma rymden enligt kvantfysiken (se vakuumfluktuationer i fråga [11001]). I normala fall förintas alltid dessa par omedelbart efter bildandet. Dock, om paret bildas precis på randen till det svarta hålet, vid händelsehorisonten, kan det hända att antipartikeln (eller partikeln) försvinner in i hålet, samtidigt som partikeln (antipartikeln) lyckas ta sig loss. (Hawkingstrålning)

Jag antar att vad du menar är varför partiklar men inte fotoner kan tunnla ut från ett svart hål.

Det finns ingen allmän teori som omfattar elektromagnetism (QED) och gravitation. Skillnaden mellan en partikel och en foton är att partikeln har vilomassa medan fotonen inte har det. En foton som försöker ta sig ut ur ett svart hål kommer att dopplerförskjutas mot längre våglängder så att den vid det svarta hålets händelsehorisont har oändlig våglängd, dvs energin noll. Det betyder att den inte längre existerar. Partikeln har emellertid åtminstone sin vilomassa, varför små svarta hål kan förlora energi genom hawkingstrålning, dvs genom att partiklar tunnlar genom gravitationsbarriären.

Se även spekulationer (inte nödvändigtvis korrekta) under länk 1 och Photon_sphere.
/Peter E 2013-10-07

Svar:
Annihilation uppstår när en partikel möter en antipartikel, och materia transformeras till energi i någon form.

Annihilation avser processer där en subatomär partikel kolliderar med sin antipartikel och förintas. Den totala energin som frigörs då (den massekvivalenta energin plus partiklarnas rörelseenergi) omvandlas direkt till elektromagnetisk strålning (QED) och i vissa fall till nya subatomära partiklar (QCD). Partikeln och dess antipartikel har exakt motsatta kvanttal och deras summa försvinner, så att också den resulterande skurens nya partiklar har i sin helhet kvanttal som är lika med noll.

Sluttillståndet kan alltså förutom fotoner även innehålla t.ex. kraftförmedlingspartiklarna gluoner eller W/Z.

Nej, mörk materia kan inte vara fotoner eftersom dessa växelverkar med materia genom partiklarnas laddning. Själva definitionen av mörk materia är ju att den inte växelverkar med materia på annat sätt än genom gravitationen.

Se även fråga [12396] [19254] och mörk materia.
/Peter E 2015-11-12

Svar:
Ja, det kan tyckas konstigt. Problemet är att protonen inte bara består av tre kvarkar. Den innehåller (se nedanstående figur från länk 1) även massor av gluoner. Gluonerna har färger, så de kan växelverka med varandra och bilda virtuella kvark-antikvark par. I figuren är de ensamma blå bollarna (markerade) de tre kvarkarna. Övriga bollar är kvark-antikvark par, och spiralerna är gluoner. I själva verket kommer huvuddelen av protonens massa från gluonerna och de virtuella kvark-antikvark paren.

Detta är liknande fenomentet i QED (se nedan) att vakuum har en energi som kommer från virtuella elektron-positron par, se fråga [11001] och Vacuum_energy.

Se även ProtonQuarks_and_the_mass_of_a_proton.

Kvantteorin för den elektromagnetiska växelverkan är QED och motsvarande teori för färgkraften (stark växelverkan) är QCD. Här är lite av vad Wikipedia säger om dessa:

QED

Kvantelektrodynamik (QED efter engelska Quantum electrodynamics) är en fysikalisk teori grundad på kvantfysik och elektrodynamik som kan sägas vara en tillämpning av kvantfältteori på elektromagnetiska fält.

Under 1940-talet hade Feynman, Schwinger och Tomonaga var för sig lyckats visa att elektromagnetismen kunde skrivas som en fullgod kvantteori. Problemet var att enligt den relativistiska kvantmekaniken kan partiklar skapas om man har tillräckligt med energi. Detta betyder att då man sprider en elektron mot en annan elektron kan man skapa t.ex. ett extra elektron-positronpar. Har man inte tillräckligt med energi kan man ändå skapa dem virtuellt, eftersom Heisenbergs osäkerhetsprincip säger att så länge detta par lever tillräcklig kort tid kan det skapas. Detta betyder att man måste behandla teorin som en mångpartikelteori, en kvantfältteori, där man kan skapa ett godtyckligt antal partiklar så länge detta inte strider mot osäkerhetsprincipen. (Kvantelektrodynamik)

QCD

Kvantkromodynamik eller QCD (från eng. quantum chromodynamics) är inom partikelfysiken den teoretiska beskrivningen av stark växelverkan. Den starka kraften binder samman kvarkar till protoner, neutroner och andra hadroner och den håller också samman atomkärnorna som dessa protoner och neutroner bygger upp. Kvantkromodynamiken är en kvantfältteori som på den fundamentala nivån beskriver hur kvarkar växelverkar genom att byta ut masslösa partiklar med spinn 1 som kallas gluoner. (Kvantkromodynamik)

Se även fråga [20647].

/Peter E 2017-05-07