Взаимно аннигилируя все частицы превратятся в свет, при этом гравитационное поле всего ящика не должно измениться, поскольку это нарушит закон сохранения энергии
Закон не будет нарушен. Это как аннигиляция электрона и позитрона, появляется гамма - квант энергия которого равна сумме энергии покоя частиц.
Вы не поняли суть нарушения закона сохранения энергии.
Она в возможности создания вечного двигателя:
При "включенном" гравитационном поле происходит падение на него какого-то предмета.
Предмет ускоряется , приобретая кинетическую энергию, которую можно утилизировать.
Затем поле "выключается" - и предмет (и сам черный ящик) разносятся на исходные позиции.
При этом переход материя - свет может происходить в любом направлении и ,в принципе, управляться искуственно и без каких-то затрат энергии ,поскольку здесь то энергия никуда не исчезает оставаясь в пределах ящика.
К стати тот же вопрос касается и инертной массы: есть ли она у света или антиматерия имеет противоположную по знаку инертную массу (что бы это не значило).
Иначе - вечный двигатель.