Geneva, 4 ianuarie 1996. În septembrie 1995, profesorul Walter Oelert și o echipă internațională de la Jülich IKP-KFA, Universitatea din Erlangen-Nuernberg, GSI Darmstadt și Universitatea din Genova au reușit, pentru prima dată, să sintetizeze atomi de antimaterie din antiparticulele care îi compun. Nouă dintre acești atomi au fost produși în coliziuni între antiprotoni și atomi de xenon pe o perioadă de trei săptămâni. Fiecare a rămas în existență timp de aproximativ patruzeci de miliardimi de secundă, a călătorit cu aproape viteza luminii pe o traiectorie de zece metri și apoi s-a anihilat cu materia obișnuită. Anihilarea a produs semnalul care a arătat că antiatomii au fost creați.
Atomii ordinari constau dintr-un număr de electroni pe orbită în jurul unui nucleu atomic. Atomul de hidrogen este cel mai simplu atom dintre toate; nucleul său este format dintr-un proton, în jurul căruia circulă un singur electron. Rețeta antihidrogenului este foarte simplă – luați un antiproton, aduceți un antielectron și puneți-l pe acesta din urmă pe orbită în jurul celui dintâi – dar este foarte dificil de realizat, deoarece antiparticulele nu există în mod natural pe Pământ. Ele pot fi create doar în laborator. Experimentatorii au învârtit antiprotonii creați anterior în jurul inelului de antiprotoni de joasă energie CERN1 (LEAR), trecându-i printr-un jet de gaz xenon de fiecare dată când se învârteau – de aproximativ 3 milioane de ori pe secundă. (a se vedea schema experimentului) Foarte ocazional, un antiproton a convertit o mică parte din propria sa energie într-un electron și un antielectron, numit de obicei pozitron, în timp ce trecea printr-un atom de xenon. În cazuri și mai rare, viteza pozitronului a fost suficient de apropiată de viteza antiprotonului pentru ca cele două particule să se unească – creând un atom de anti-hidrogen (a se vedea schema de principiu) .
Trei sferturi din universul nostru este format din hidrogen și o mare parte din ceea ce am aflat despre acesta a fost descoperit prin studierea hidrogenului obișnuit. Dacă comportamentul anti-hidrogenului ar diferi chiar și în cel mai mic detaliu de cel al hidrogenului obișnuit, fizicienii ar trebui să regândească sau să abandoneze multe dintre ideile stabilite cu privire la simetria dintre materie și antimaterie. Se presupune că lucrările istorice ale lui Newton privind gravitația au fost inspirate de observarea căderii unui măr pe pământ, dar ar cădea un „anti-măr” în același mod? Se crede că antimateria „funcționează” sub efectul gravitației în același mod ca și materia, dar dacă natura a ales altfel, trebuie să aflăm cum și de ce.
Postul următor este să verificăm dacă antihidrogenul „funcționează” într-adevăr la fel de bine ca și hidrogenul obișnuit. Comparațiile pot fi făcute cu o precizie extraordinară, de până la o parte la un milion de trilioane, și chiar și o asimetrie la această scară minusculă ar avea consecințe enorme pentru înțelegerea noastră a universului. Pentru a verifica o astfel de asimetrie ar însemna să ținem anti-atomi nemișcați, timp de secunde, minute, zile sau săptămâni. Tehnicile necesare pentru a stoca antimateria sunt în curs de dezvoltare intensă la CERN. În prezent sunt planificate noi experimente, pentru a capta antimateria în sticle sau capcane electrice și magnetice care să permită o analiză de mare precizie.
Prima creație de atomi de antimaterie la CERN a deschis ușa explorării sistematice a antimateriei.
1. CERN, Laboratorul European pentru Fizica Particulelor, își are sediul la Geneva. În prezent, statele sale membre sunt Austria, Belgia, Republica Cehă, Danemarca, Finlanda, Franța, Germania, Grecia, Grecia, Ungaria, Italia, Olanda, Norvegia, Polonia, Portugalia, Republica Slovacă, Spania, Suedia, Elveția și Regatul Unit. Israel, Japonia, Federația Rusă, Turcia, Comisia Europeană și Unesco au statut de observator.