Essa pergunta recai no tema da Teoria Eletrofraca, a teoria que resultou da unificação da Eletrodinâmica Quântica e a teorias das interações fracas, a qual só foi possível com o uso do mecanismo de Higgs.

A questão relacionada ao decaimento beta está esclarecida em Conservação da massa e da energia no núcleo atômico.

Já a questão relacionada à fusão de fótons possui dois aspectos a serem esclarecidos. Primeiro, a Eletrodinâmica Quântica prevê que elétrons e pósitrons podem se aniquilar e produzir energia na forma de um fóton, porém não prevê que seja possível dois fótons se aniquilarem. Logo, luz não interage diretamente com luz.

O segundo aspecto está relacionado ao jargão empregado na área. Chamar o processo de “fusão de fótons” pode levar ao entendimento de que fótons se fundem ou aniquilam, o que não é o caso. O processo de fusão de fótons está relacionado à transição quântica onde dois fótons se convertem em outras duas partículas conforme representado no diagrama que segue (retirado da Wikipedia):

Essa transição pode resultar em um par de férmions (léptons ou quarks) ou um par de bósons (WW ou ZZ). Estes processos são os mais simples do ponto de vista da expansão em série perturbativa em Teoria de Campos. Um termo seguinte pode levar em conta laços de partículas, como no caso da produção eletromagnética do bóson de Higgs:

Um termo de ordem mais alta pode levar a produção de dois fótons, o chamado espalhamento de luz por luz:

o qual foi observado experimentalmente pelas Colaborações ATLAS e CMS pela primeira vez em 2017: Light is seen to scatter off light.

Processos mediados pela fusão de fótons tem sido investigados com o objetivo de testar as predições da Teoria Eletrofraca em altíssimas energias, o que tem sido objeto de estudo nos experimentos do LHC.