El 1927, Paul Dirac va fer les primeres passes pel descobriment de les antipartícules que formen l’antimatèria.
El 1927, Paul Dirac va fer una versió de l’equació d’ona de Schrödinger coherent amb els principis de la relativitat especial.
El 1928 Dirac va interpretar les solucions amb energia negativa com un electró amb càrrega positiva.
El 1930 publica el seu llibre Principis de la mecànica quàntica.
El 1931 postula l’existència de l’antielectró (positró).
El 1932, el físic nord-americà Carl Anderson va observar experimentalment aquesta nova partícula que rebria el nom de positró. Té la mateixa massa que l’electró i una càrrega igual però positiva.
El 1933 va obtenir el Premi Nobel de Física compartit amb Erwin Schrödinger pel «descobriment de noves teories atòmiques».
El 1936 Anderson va obtenir el premi Nobel.
El 1955, es va produir l’antiprotó (un protó amb càrrega negativa) al Bevatron de Berkeley (un accelerador de partícules).
A la dècada de 1960, investigadors del Laboratori Nacional de Brookhaven van utilitzar detectors per estudiar petits tumors cerebrals que absorbien material radioactiu injectat. Els avenços tecnològics van donar lloc a dispositius per obtenir imatges d’àrees del cervell, com els equips PET actuals: Tomografia per Emissió de Positrons.
El 1995, els físics van crear el primer àtom d’antihidrogen al centre de recerca CERN, a Europa. El CERN (Organització Europea per a la Recerca Nuclear) és el laboratori de física de partícules més gran del món.
Amb la seua equació, Dirac combinava la teoria de la Relativitat i la mecànica quàntica aplicant l’equació de Schödinger a una partícula elemental amb alta velocitat (prop de la velocitat de la llum).
A la solució de l’equació trobava resultats amb energia negativa que Dirac va interpretar (el 1928) com a buits d’energia, que es comportaria com un positró.
Anderson descriu els positrons com electrons que es desviaven a la cambra de boira en la direcció equivocada.
Quan un positró es troba amb un electró es produeix l’aniquilació de les dues partícules amb emissió de dos fotons de rajos gamma en sentits oposats.
Les reaccions matèria-antimatèria tenen aplicacions pràctiques actualment, com el PET. Aquesta tècnica d’imatge mèdica consisteix en la detecció de raigs gamma (radiació d’alta energia) emesos per un radionúclid traçador emissor de positrons, un àtom amb un nucli inestable.
Els físics moderns continuen proposant hipòtesis per explicar per què sembla que l’univers observable està compost gairebé en la seva totalitat de matèria i no d’antimatèria. Podrien existir regions de l’univers on predomini l’antimatèria?
A primera vista, l’antimatèria seria pràcticament indistingible de la matèria ordinària. Es poden formar antiàtoms a partir d’antielectrons i antiprotons.
L’antimatèria s’aniquila en una explosió d’energia quan entra en contacte amb la matèria ordinària. Qualsevol que sostingués un tros d’antimatèria a les mans explotaria immediatament. L’antimatèria s’ha de mantenir aïllada de la matèria ja que en cas contrari es produeix l’aniquilació. Es pot fer amb gàbies magnètiques com es mostra a algunes pel·lícules.
L’equació de Dirac apareix en una versió simplificada de la fórmula a l’Abadia de Westminster de Londres en una placa commemorativa de Dirac.
Una manera d’escriure la complicada equació de Dirac que no intentarem explicar (c és la velocitat de la llum, h la constant de Plack, m la massa de la partícula, y la funció d’ona…) és aquesta:
