Между позитронами Дирака и камерой Вильсона есть еще одно принципиальное разногласие.
В вакууме Дирака все уровни отрицательной энергии заселены электронами. Создается впечатление, что таких уровней много разных. Однако, если они заселены именно электронами, то все отрицательные уровни имеют энергию
Впрочем, от физики Дирака можно ждать чего угодно, и уровни отрицательной энергии вполне могут по этому вакууму бегать и иметь импульс, но мы рассмотрим простейший вариант. Когда уровень расслаблено неподвижен.
И тут возможны два варианта с подпунктами.
1.а. Это когда налетевший ɣ-фотон сразу придает электрону и уровню отрицательной энергии (дырке) соответствующий импульс. Тогда их импульсы по величине будут совершенно одинаковые, но с разными знаками. И энергии, соответственно, тоже будут численно похожи. Однако, в этом случае, аннигиляция
возможна только с электроном, который имеет еще больший импульс. Поскольку, если он будет иметь точно такую же по величине энергию как у дырки, то энергия, соответствующая разности их уровней будет равна нулю, и никаких квантов при этом не выделится. А если энергия электрона меньше, то для перехода на более низкий уровень придется прихватить еще чего-нибудь из подвернувшихся квантов.
Добавим, что электрон, обладающий энергией большей по величине, чем энергия дырки, скорее всего, просто удерет от этой дырки.
1.б. Налетевший ɣ-фотон, так же, сразу придает уровню отрицательной энергии и электрону импульс, и соответственно энергию. При этом уровень отрицательной энергии становиться большим по величине в своем отрицательном смысле, и точно такой же электрон - не отпустит.
2. Это когда налетевший ɣ-фотон, сначала выбивает с уровня отрицательной энергии электрон. Примерно, как при фотоэффекте: есть энергия Ферми, если электрону, получившему дополнительный импульс, удается ее превысить, то он «убегает» из металла. Энергия Ферми при этом никаких изменений не претерпевает. Так и энергия уровня отрицательной энергии вакуума никаких изменений не претерпевает. В этом случае, дырка в камере Вильсона никоим образом не может двигаться так же, как и электрон.
Другими словами, то что мы иногда видим в камере Вильсона никак не может быть позитроном.