光的“波粒二象性（wave-particle duality）”並不是說光即是粒子又是波，而是說它具有粒子的某些特性與波的某些特性，但它同時即不是波也不是粒子。

光雖然不能相互碰撞，但事實上光可以和其他東西“碰撞”，但我們首先要搞明白光的粒子特性到底是指什麼？

初級理解：牛頓的粒子說

牛頓想法很簡單，光沿直線傳播，所以光就應該是粒子，因為我們熟悉的波在傳播過程中是會彌散的，不會聚成一條直線。

即便在後來牛頓精準地測量了各種顏色光的波長，但他並不將其稱為波長，而是如下說到：

“這是何種作用或屬性，究竟它在於光線或媒介，還是別的某些東西的一週運動或是振動，我在此不予探究……”

可想而知，即便是大科學家，其根深蒂固的主觀意識也是很難改變的。

高階理解：愛因斯坦光子說

人們對事物的理解經常出現非對即錯的二元認知，“光粒子說”與“光波動說”的爭論就源於此。

“光電效應（Photoelectric effect）”為何？

1887年，赫茲發現紫外線照射到某些金屬板上，會將金屬中的電子打出來。許多研究者在研究這一現象的成因原理時，發現這與當時已經成熟的電磁波理論描述不符。

1）按電磁波理論，只要光強足夠，任何頻率的光都應該能打出電子，但事實是再強的可見光都無法打出電子，而微弱的紫外線可以。

2）按電磁波理論，0.001s後才能打出電子，但事實是僅需0.000000001s即可打出電子。

3）按電磁波理論，打出電子的動能只與光強有關與光的頻率無關，但事實是電子的動能與光強無關，而與光的頻率成正比。

而愛因斯坦借普朗克的量子假說，把光想象成一份一份傳播的電磁波，才解釋了“光電效應”的謎題，這一份一份的電磁波即光子。

1905年提出其能量公式為：E=hv（E：光子能量；h：普朗克常數；v：光頻率）。

1909年提出光子具有動量的概念。

1916年給出光子動量公式：p=h/λ（p：光子動量；h：普朗克常數；λ：光波長）。

這兩個看似簡單的公式，背後卻意味著光子的“能量和動量”（粒子性）是透過波的“頻率和波長”（波動性）來計算的。至此，光的波動性與粒子性這兩種表現形式在物理公式上被統一了起來。

總結

光具有單一方向的動量，意味著原子或分子在發射光子時，不僅會發生能量轉移，而且會受到反衝作用而發生動量交換。要知道反衝作用是隻有兩個粒子碰撞才會產生的。

1923年，康普頓和他的學生吳有訓在X射線實驗中，還真的證明了光子與電子相互作用存在動量交換。可以說“康普頓效應（Compton Effect）”比“光電效應”更進一步證明了光的粒子假說，因此康普頓還獲得了1927年的諾貝爾物理學獎。

至此融合波動性與粒子性的光子學說，才正式獲得了廣泛認可，人們還為光的這種本性，發明了一個新詞：波粒二象性。

但這一說法，並不意味著人們就搞懂了“光子”到底是什麼，光為什麼會如此？

愛因斯坦很明確地說：“我不知道！”並且明確地說，那些自以為了解光子的人，其實全是錯的。

所以即便物理研究的是世界的實在性，但事實上對於一些不可探測的現象，我們研究的只是一些抽象概念而已。

如果穿過擁擠的鬧市，我們行走的路線是非直線的。為什麼呢？這是因為在行走的過程中，會不時地與人相撞。同理，正是因為光具有波粒二象性，說明作為粒子的光受到了空間粒子的不對稱碰撞。否則的話，光子的大部分動能也不會被空間壓縮為勢能，從而使其具有了光速不變性。

根據現代科學的認識，空間不空和物質不實，宇宙是自然界的一部分，是一個由最小粒子構成的封閉系統。該最小粒子就是由普朗克常數h定義和定量的量子，其具有不可再分的特性。因此，量子是構成宇宙的基石。

由此，形成了一個有機的量子宇宙觀，宇宙中的一切物體及其現象都是量子的不同狀態和量子之間的相互作用所產生的。具體而言，基態量子構成了宇宙的本底物理背景，即形成了量子空間；受到激發的量子成為了光子，屬於能量的範疇；而由高能量子的運動所形成的封閉體系則是各種基本粒子，屬於物質的範疇。

於是，光子的運動，是相對於量子空間而言的，受到了該空間的壓縮，從而使光子的能量具有動能和勢能兩種不同的存在形式。由於光子的本徵質量非常小，以至於其動能遠小於勢能。所以，光子的能量變化，主要是相對於量子空間勢能的增減，光速只是光子維持其勢能的速度。因此，光速具有相對於量子空間和其能量的不變性。

透過上述分析，我們可以看出，光子是可以相互碰撞的。因為，光子與空間量子都是最小粒子，它們的本質是相同的。關於光子與空間量子相互碰撞的例子還有很多，其中最為顯著的例子就是光的耗散紅移。

無論是在空氣中奔跑，還是在水中游泳，都會使我們感受到外界的阻力。其實質，就是由於運動，使我們受到了空間粒子的不對稱碰撞。對於光子來說，也是如此。其在量子空間運動時，會與空間量子碰撞，從而失去了一部分能量，使光子的頻率降低。

比如，在宇宙中，大部分星光都具有紅移現象，且紅移量與星體到地球的距離成正比關係。該比值就是著名的哈勃常數H。因此，星光的普遍紅移證明了量子空間的存在。至於星光的運動紅移，其數值太小，並不足以證明宇宙的膨脹。

此外，由於我們平時所見到的白光是複合的，各種頻率的光子都有。因此，根據光速不變的相對性，這些光子的速度會略有不同，它們並不同步運動。因而，普通的光具有散射的性質，使光的強度很快降低。這就是為什麼，手電筒的光只能照射近距離的原因。只有單頻率的鐳射才能夠照射很遠的距離，可以成為鐳射武器。因此，光的散射，說明光子之間存在著相互碰撞。

題主之所以會質疑光子的相互碰撞，是因為兩束不同方向的光相遇時，並沒有產生明顯的阻礙。這是因為光子的體積非常小，它們彼此的碰撞機率極低。根據光子的自由程和量子空間的密度，我們可以計算出光子的半徑。其僅為3.58x10-21釐米，大約只有電子半徑的萬分之一。

總之，普朗克常數h是量子的角動量，因而量子具有質量和半徑，是宇宙中唯一的實體粒子。光子是受到激發的量子，其本質仍然是量子，因而也具有本徵的質量和體積。因此，光子之間，以及光子與空間量子之間，都存在著相互的碰撞。而且，正是因為它們的相互碰撞，才導致了光子具有了一些與眾不同的特殊性質。其中，就包括了光子的波粒二象性。

謝邀！題主的問題好！這也是證明光無粒子性的證據之一。光是由帶電荷的電子和質子產生的變化的電磁場，不可能攜帶與其頻率成正比的能／動量。因為電磁場場遵循疊加原理！兩束頻率和振幅相等但相位差180度的光相遇時會相互抵消而消失。違背能／動量守恆定律！光不僅不會相互碰撞，也不會與不帶電的中性粒子發生碰撞或相互作用！關於光不是粒子和不具波粒二象性的詳細認證可參閱本人的以下文章：

您知道自己提出了一個多麼牛叉的問題嗎？

這涉及到物質的本源以及光子的特殊性。

碰撞這樣的概念，來自我們的宏觀經驗，兩個物體迎頭相撞，或者兩個球相撞，或者大地和我們相撞，我們習慣了相撞，因此穿牆術才成為嶗山道士的“奇術”，是不可思議的怪事。

圖示：牛頓擺，動量完美傳遞。

但為什麼兩個粒子或者兩個物體會發生碰撞？

為什麼它們不能彼此直接穿過對方？

常識不代表真理，不代表非得如此不可。我們只是習慣了這樣的經驗，但如果找不到經驗背後隱藏的真相，那麼經驗就可能隨時被推翻，比如我們也曾經認為太陽繞著地球轉，這非常符合我們的經驗，可真相是地球繞著太陽轉。

因此，我們必須問一個深刻的問題，碰撞為什麼會發生？

在許多網路遊戲中，虛擬角色彼此之間是不會發生碰撞的，您們彼此之間可以互相穿過！這意味著如果被群毆，只要沒被控制，那就可以徑直穿過人群逃命，說實話最初我遇到這種遊戲時是發矇的，因為現實生活的經驗桎梏著我的思維，我會找一個沒人空位逃命，但這完全沒有必要，因為虛擬角色彼此之間是可以對穿的，當然，這是計算機演算法設定的規則，做出這樣的設定有很多現實因素的考慮，比如減輕對計算機計算的需求，以及防止虛擬世界中出現交通擁堵。

圖示：如果我們生活在虛擬世界中，就沒有交通擁堵這回事兒，因為碰撞不會發生。

那麼，為何現實世界中會發生碰撞呢，為什麼粒子和粒子之間會發生碰撞呢？

當我們從宏觀層面來到微觀層面，這個答案就變得一目瞭然，粒子和粒子之間會發生碰撞，是因為同性電荷相互排斥！等一下，可是許多粒子不帶電呀，怎麼會發生同性電荷相互排斥這樣的事情呢？

圖示：從前人們認為原子的質量均勻分佈在原子中，即整個原子是一個大致均勻的實體，就像宏觀概念中的一個密度均勻的球。但盧瑟福用放射性材料釋放的阿爾法粒子去穿過金箔時，發現實驗結果非常奇怪，大多數阿爾法粒子就像會穿牆術一般，徑直穿過了金箔，只有極少數阿爾法粒子的方向發生了很大變化，就像檯球和檯球相撞那樣的變化。

這促使盧瑟福重新思考了原子的內部架構，提出了原子核這樣的概念，並認為原子的主要質量集中在原子核上，而根據實驗結果，推算出原子內部的空間相對於原子核來說非常空曠，空曠到不可思議的程度，或者換句話說，那就是原子核相對於原子來說非常小，小到不可思議的地步。到底有多小呢，還是用天文學舉例吧，比太陽稍大的恆星，最終會變成一顆中子星，中子星可以被認為就是宇宙形成的一個最大的原子核！當然，在這種情況下，它和普通原子核差異很大。但它大概能代表如果把原子核直接堆在一起，是件多麼恐怖的事情，中子星的密度驚人。

圖示：中子星上的一勺物質質量相當於喜馬拉雅山脈的質量。其實這意味著龐大的喜馬拉雅山脈基本上是空的，其質量所佔據的真正的空間，就是這麼一小勺的空間！

所以，為什麼基本上是空的兩個原子還會彼此彈開，而不是對穿對過呢？因為電子，因為電子雲的存在，原子的體積主要是由電子雲的大小所決定的，而不是由原子核直接決定的。我們認知中粒子相撞的本質其實是，電子雲和電子雲互相撞在了一起，阻止了雙方彼此穿過。

圖示：把兩個氫原子對撞，實際發生的情況是，氫原子和氫原子彼此的電子雲在發生對撞，然後因為同性電荷相互排斥，彼此彈開，這就是相撞的本質。

為什麼阿爾法粒子就能徑直穿過金箔呢？

現在我們知道所謂阿爾法粒子是由兩個質子及兩個中子組成，它沒有電子，重複一下，它沒有電子，再重複一下它沒有電子，同時質子是帶正電的，這意味著它和電子之間不會發生相互排斥，這就是為什麼大多數阿爾法粒子能穿過金箔的原因，只有少數直接撞上或者從金原子核旁邊經過的阿爾法粒子才發生了碰撞事件！從原子核旁邊經過會受到同性電荷相互排斥的作用力，因為原子核總是帶正電的。

圖示：如果剝離其中一個氫原子的電子，這非常容易，因為酸的代表氫離子，您就會得到一個典型的沒有電子的氫原子核（圖右顯示氫原子核的夸克組成），如果用氫原子核去和氫原子對撞，那麼除非恰好撞上原子內部的原子核或附近，那麼你將會觀察到絕大多數時候，它們彼此就真的會對穿對過，壓根沒有碰撞事件的發生。

如果您明白了碰撞是怎麼回事兒，現在我們就能知道光子和光子為啥不會發生碰撞了

因為光子不帶電，既不帶正電也不帶負電，這造成光子不僅不會和光子撞在一起，也不會和物質撞在一起，但它的確可以和物質發生相互作用，最常見的現象是光子被電子吸收，讓電子獲得能量，發生能級躍遷，從低能級向高能級跳躍，當電子從高能級落回低能級時，它又重新釋放出一個光子。

我們應該感謝，我們生活在一個光子不會發生相互碰撞的世界中，否則我們就再也沒法用光來確定直線了，宇宙中存在大量的光子，如果它們彼此之間相遇的時候會反彈，那麼這個宇宙大概會讓人發瘋，或者壓根不會產生生命，誰知道呢。

電磁波的傳播離不開金屬態氫離子“磁力矩”的共振，金屬態氫離子的特性是“稍縱即逝”，所以光子可以有序傳播；當空間裡產生熱核反應時，高速流動的物質轉化的金屬態氫離子產生連續的爆炸——鏈式反應，光子是隨著金屬態氫離子的“磁力矩”相互碰撞的！

首先，量子場論並不禁止光子與光子之間發生相互作用，當然在這種相互作用中光子必須先與帶電的虛粒子耦合發生間接的相互作用。

一、光子光子散射

題目說的碰撞應該是說宏觀物體的那種彈性碰撞，那麼類似的最簡單的情況叫光子光子散射，用費曼圖表示如下：

波浪線代表光子，實線代表電子與正電子。在這個過程中，左邊的兩個光子透過中間的虛電子發生相互作用，生成了右邊的兩個光子，就像兩個小球對撞彈開了一樣。

從圖中可以看到這個過程是四階的，除非光子的能量極高，否則發生的機率是非常非常小的。

說這麼多有沒有實驗證劇呢，是有的：

2017年8月16日《Nature Physics》期刊發表了歐洲粒子物理研究所(CERN) ATLAS 實驗的物理學家報告觀察到高能雙光子散射的首個直接證據。

二、光子光子生成正反物質對

除了題目中提到的光子“碰撞”相互作用外，在滿足能量守恆情況下，光子光子相互作用還可以產生正反物質對。這種過程用費曼圖表示如下：

同樣的波浪線代表光子，實線代表正反費米子（例如大家最熟悉的正電子與電子）。在這個過程中，左邊的兩個光子透過中間的虛粒子發生相互作用，生成了右邊的正反費米子。

上面的圖只有兩個頂點，發生的機率比第一張圖要高，但這個過程卻有能量閾值（能量需要守恆）。

舉質量極低的正反電子對為例，就算生成的正反電子對剛好是靜止的（也就是說光子對的能量剛好轉為電子靜質量能量形式），計算可知此時所需的光子波長約為

這屬於高能伽馬射線，但遺憾的是據我所知目前人類能製備的最高能鐳射的波長為0.15nm，與上面計算出的那個波長仍有一個數量級的差距，所以目前實驗室中肯定還無法驗證這個過程。但至少理論中是可行的。

同樣的，如果繼續提高光子能量（也就是波長繼續減小），理論上可以產生出更重的粒子。如果光子能量極高，大量的這種高能光子光子過程會產生出成千上完的各種不同的物質，而在各種力的作用下，這些物質膨脹凝聚，形成宏觀可見的物體。上面這段話是不是有點眼熟？