Phản vật chất là gì?

Phản vật chất là khái niệm trong vật lý, được cấu tạo từ những phản hạt cơ bản như phản hạt electron, phản hạt nơtron,... Theo lý thuyết, nếu phản vật chất gặp vật chất thì sẽ nổ tung.

Trong đó phản hạt-antiparticle là những hạt có cùng khối lượng nhưng khác dấu với các hạt cơ bản mà ta đã biết. Ví dụ, phản electron còn gọi là positron có cùng khối lượng với electron nhưng mang điện dương.

Hình ảnh buồng mây của positron lần đầu tiên phát hiện năm 1932.

Một phản electron và phản proton có thể kết hợp với nhau để tạo thành phân tử phản hydro theo cách giống hệt một electron và proton tạo thành hydro thông thường. Vì vậy, việc tạo phản vật chất và vật chất gặp nhau sẽ tiêu hủy lẫn nhau giống như hạt và phản hạt, kết quả phóng ra các photon mang năng lượng lớn (các tia gamma) hoặc các cặp vật chất-phản vật chất khác.

Phản vật chất bắt đầu từ trí tưởng tượng của con người ở những năm 1930. Những người hâm mộ của bộ phim khoa học giả tưởng nổi tiếng Star Trek ("Du hành giữa các vì sao"), đã biết đến một loại phản vật chất được sử dụng giống như nhiên liệu với năng lượng cao để đẩy những chiếc tàu không gian đi nhanh hơn cả vận tốc ánh sáng. Điều thú vị nhất đó là từ trong trí tưởng tượng, phản vật chất trở thành hiện thực, và mang tính thuyết phục.

Hiện nay, con người đã tạo ra được phản vật chất như phản hydro và phản heli và có giá thành rất đắt. Phản vật chất có giá khoảng 6,25 nghìn tỷ USD/gram, lý do cho giá thành cao như vậy là vì việc tạo ra phản vật chất cực kỳ khó khăn và nhu cầu về phản vật chất rất lớn trong các ngành y học, năng lượng và phục vụ nghiên cứu vật lý.