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当温度高达kT～mc²(mc²～0.5MeV为电子的静止质量所对应的能量)，可以发生正、负电子对的产生与湮没过程：

这时正、负电子的数目不再是固定不变的，而需由化学平衡条件确定．由于光子气体的化学势为0，于是有
μ^-+μ⁺=0．
现考虑的高温，这时正、负电子将大量产生，以致初始时的e^-密度n₀可以忽略不计，即
n^-=n⁺+n₀≈n⁺
因而μ^-=μ⁺(e^-与e⁺具有相同的质量、自旋，它们的化学势只由粒子数密度决定，今n^-=n⁺，故μ^-=μ⁺)．再利用上述化学平衡条件，即得μ^-=μ⁺=0．试在上述条件下：
(i)计算正、负电子数密度n^-=n⁺=？
(ii)计算正、负电子的能量密度(即单位体积内的平均能量)u^-=u⁺=？
(iii)计算正、负电子的能量密度与相同温度下光子能量密度之比．