Dari segi biaya produksi, zat paling mahal di dunia adalah antimateri. Biaya pembuatan bahan ini diperkirakan sekitar $1,771 triliun Dolar AS (USD) per ons ($62.5 triliun USD per gram), meskipun beberapa pihak berwenang berpikir bahwa pada akhirnya mungkin akan turun menjadi hanya $141.75 miliar USD per ons ($5 miliar USD per gram). Ini adalah harga antihidrogen, bentuk paling sederhana dari jenis zat ini, dan antimateri yang setara dengan unsur hidrogen. Anti-elemen lain akan lebih mahal. Pada 2013, hanya sejumlah kecil atom antihidrogen yang telah diproduksi — hanya untuk tujuan penelitian — dan zat tersebut tidak tersedia untuk dijual.
Mengapa Antimateri begitu Mahal
Antimateri terdiri dari partikel-partikel yang dapat dianggap sebagai kebalikan dari rekan-rekan materi normal mereka. Materi yang dikenal orang terdiri dari atom, yang terdiri dari nukleus yang mengandung partikel berat bermuatan positif yang disebut proton yang dikelilingi oleh “awan” elektron ringan bermuatan negatif. Atom antimateri memiliki antiproton bermuatan negatif di dalam nukleus, dengan anti-elektron bermuatan positif — biasanya disebut positron — mengelilinginya. Meskipun antiproton telah terdeteksi dalam sinar kosmik, dan positron dipancarkan oleh beberapa elemen radioaktif, tidak ada sumber alami anti-atom yang diketahui, jadi antimateri harus dibuat.
Positron dapat diperoleh dengan mudah dari bahan yang memancarkannya, tetapi antiproton yang jauh lebih berat harus dibuat dalam penumbuk partikel — mesin yang mengirim partikel subatomik menabrak satu sama lain, dan ke bahan lain, dengan kecepatan luar biasa. Tabrakan ini memusatkan sejumlah besar energi ke dalam volume ruang yang sangat kecil, yang menghasilkan penciptaan materi dalam bentuk partikel dan antipartikel, termasuk antiproton. Ini dapat dipisahkan secara magnetis, dan digabungkan dengan positron untuk membuat atom antihidrogen.
Karena anti-atom ini hanya dapat dibuat di beberapa fasilitas, dan hanya dalam jumlah kecil, antihidrogen sangat langka. Tidak hanya sulit dan mahal untuk membuatnya, tetapi juga sulit untuk dijebak dan disimpan. Anti-atom sangat tertarik pada atom normal, karena elektron dan positron memiliki muatan listrik yang berlawanan, dan ketika mereka bertemu, mereka saling menghancurkan, dengan semua massanya berubah menjadi energi. Penyimpanan melibatkan wadah vakum yang menjaga anti-atom dari menyentuh sisi menggunakan medan magnet. Faktor-faktor ini bergabung untuk menjadikan antimateri sebagai zat paling mahal di dunia.
Kegunaan Antimateri
Para ilmuwan tidak akan bersusah payah membuat zat ini jika tidak memiliki beberapa kegunaan potensial. Antimateri memiliki kepadatan energi terbesar dari semua bahan bakar yang mungkin, yang berarti bahwa ia memiliki potensi untuk melepaskan lebih banyak energi per satuan berat daripada zat lainnya. Karena dibutuhkan lebih banyak energi untuk menghasilkan antimateri daripada yang dapat diperoleh darinya, itu bukan solusi untuk masalah energi planet ini; namun, telah diusulkan sebagai bahan bakar roket masa depan yang mungkin, karena, secara teori, dapat mempercepat muatan ke sebagian kecil dari kecepatan cahaya. Namun, untuk saat ini, minat utamanya bagi para ilmuwan terletak pada apa yang dapat diungkapkannya tentang hukum fisika.
Zat Mahal Lainnya
Masih dalam ranah fisika eksotis, isomer nuklir, meskipun jauh dari substansi paling mahal di dunia, akan membawa label harga yang sangat tinggi — mungkin lebih dari $28 miliar USD per ons ($$1 miliar USD per gram). Ini adalah elemen di mana inti atom memiliki lebih dari jumlah energi minimumnya — minimum yang dikenal sebagai “keadaan dasar.” Dalam kebanyakan kasus, inti dalam keadaan “tereksitasi” ini akan kembali ke keadaan dasarnya dalam sepersekian detik, melepaskan energi dalam bentuk sinar gamma, tetapi beberapa isomer nuklir, seperti hafnium-178m2 dan tantalum-180m, relatif stabil dan berumur panjang. Dalam keadaan normal, isomer ini melepaskan energi secara perlahan, karena inti mereka kembali secara acak dalam waktu yang lama.
Eksperimen pada 1990-an tampaknya menunjukkan bahwa sampel hafnium-178m2 dapat dipicu untuk kembali ke keadaan dasarnya sekaligus, melepaskan sejumlah besar energi, dengan membombardirnya dengan sinar-X. Hal ini meningkatkan kemungkinan penggunaan isomer untuk menyimpan energi, atau untuk mengembangkan jenis senjata baru. Upaya untuk mereproduksi efek, bagaimanapun, sejauh ini gagal, dan banyak ilmuwan sangat skeptis tentang kemungkinan ini. Seperti antimateri, zat ini perlu diproduksi dalam penumbuk partikel yang mahal, dan hanya tersedia dalam jumlah kecil.