Antimateria är kärnan i science fiction-romaner och serier som Star Trek, men i verkligheten är dess existens i vårt universum inte alls fiktion. Som namnet antyder är detta ämne motsatsen till materia och upptäcktes under första hälften av 20-talet. Det fortsätter att fängsla både fysiker och science fiction-fans.
Materia, det som alla fysiska saker består av, är gjorda av atomer som själva är sammansatta av partiklar som protoner, elektroner och neutroner. På liknande sätt innehåller antimateria antipartiklar som kallas antiprotoner, positroner respektive antineutroner. Partiklar och antipartiklar har samma massa men motsatta laddningar; till exempel är en elektron negativt laddad och dess motsats, positronen, är en elektron med positiv laddning. Antimateria är en paraplyterm som hänvisar till kulmen på dessa antipartiklar.
När materia och antimateria kommer i kontakt med varandra förintas de båda. Detta frigör en stor mängd energi. Mycket allmänt innebär big bang-teorin om skapandet av universum det storskaliga mötet mellan materia och antimateria.
Antimateria är inte signifikant på jorden om den inte skapas på konstgjord väg i ett fysiklaboratorium eller liknande miljö. Forskare har kunnat skapa relativt små mängder i form av antiväte. Det uppstår en kort stund naturligt som ett resultat av kosmiska strålar som tränger in i atmosfären samt nedbrytning av radioaktiva material. Inom loppet av nanosekunder möts antipartiklar och partiklar och förstörs, varför antipartiklar inte är särskilt vanliga på jorden. I rymden är det dock mycket vanligare och mer observerbart genom användning av finstämda instrument.
Möjligheten att på konstgjord väg skapa antimateria är mycket viktig inom medicinsk vetenskap, särskilt i Positron Emission Tomography (PET) skanningar. En PET-skanning använder biprodukterna från förintelsen av elektronen och positronen – gammafotoner – för att testa och diagnostisera cancer. Antimateria används också i vissa andra former av strålningsteknik.
I teorin skulle antimateria kunna användas som en förnybar och helt effektiv bränslekälla. Tiden, ansträngningen och kostnaden för att skapa den överväger för närvarande fördelarna med den energi som den potentiellt skulle kunna producera. I framtiden, när det är bättre förstådd, kan det faktiskt bli en rimlig lösning för vår nuvarande energikris eftersom det relaterar till miljöförstöring.