Antimatéria

 Praticamente tudo no universo é feito de matéria, a terra, o ar, você e eu, estrelas e etc, tudo matéria. O que significa que todas essas coisas são feitas de elétrons e quarks, muito ocasionalmente outras partículas raras como múons, taus, e neutrinos.

 Todas essas partículas, no seu estado fundamental, são excitações nos campos quânticos que atravessam todo o espaço. Entretanto, existe uma famosa citação que diz, "para cada partícula, existe uma antipartícula igual e oposta, uma excitação oposta no campo quântico que permeia tudo que tem exatamente todas as mesmas propriedades, exceto pela carga oposta."

 Uma vez que essas antipartícula são excitações opostas do campo quântico, quando uma partícula e uma antipartícula se encontram, elas se aniquilam e se destroem. Como na equação x² = 4 tem duas soluções, 2 e -2, com o mesmo valor mas sinais opostos, e quando elas se encontram, anulam-se.

 Cada partícula fundamental tem uma antipartícula: há antiquarks, antineutrinos, antimúons, antitaus, e antielétrons (mais conhecido como pósitrons). Como partículas de antimatéria são essencialmente idênticas à matéria comum tirando a carga oposta elas podem se combinar essencialmente de maneira idêntica para formar antiprótons, antiátomos, antimoléculas e, em principio qualquer coisa de antiformigas até antimontanhas. Mas podemos também fazer o átomo positrónio, é como um átomo de hidrogênio, mas ao invés de um elétron orbitando um próton, é um elétron orbitando um pósitron, até que eles se aniquilem em menos de um nanosegundo. Por conta de que cada partícula de antimatéria aniquila-se com uma partícula de matéria regular ao se encontrarem, é muito difícil fazer qualquer coisa grande de antimatéria, até hoje só conseguimos conter algumas centenas de átomos de antihidrogênio de cada vez.

 Quando a partícula e antipartícula se aniquilam, suas energias devem ir para algum lugar, que é o porque as aniquilações matéria/antimatéria tem sido propostas como bombas. Mas antimatéria que ocorre naturalmente é difícil de obter. Assim, diferentemente de uma bomba de fissão de urânio,  que nos permite liberar a energia engarrafada de supernovas que forjaram o urânio em primeiro lugar, você mesmo teria que colocar toda a energia dentro de uma bomba de antimatéria para fazer a antimatéria. O que você faz agitando o espaço vazio em pares de excitação de matéria e antimatéria. Mais ou menos como bater no 0 com um martelo para obter 2 e -2, porém ao invés de um martelo, você usa um acelerador de partículas ou fótons de alta energia.

 Fótons tem carga zero e são suas próprias antipartícula, da mesma forma que 0 = -0. De fato, a matemática sempre esteve proximamente ligada à antimatéria: a matemática da mecânica quântica relativística previa a existência de antimatéria anos antes que ela fosse descoberta. O fato de haver tão pouca antimatéria para ser descoberta pelo universo é ao mesmo tempo óbvio ( pois se houvesse, ela teria nos destruído ), uma coisa boa ( pois ela não pode nos destruir ), e uma coisa enigmática: se matéria e antimatéria são basicamente imagens idênticas espelhadas uma das outras, por que o big bang produziu muito mais matéria que antimatéria? Ninguém sabe, embora para os físicos, a resposta importe.