.1927年12月，英国物理学家保罗·狄拉克提出了电子的相对论方程式，即狄拉克方程式。有趣的是，等式中发现除了一般正能量之外的负能量结果。这显示出一个问题，当电子趋向于朝着最低可能的能阶跃迁时；负无限大的能量是毫无意义的。但为了要弥补这条件，狄拉克提出真空状态中是充满了负能量电子的「海」，称作狄拉克之海。任何真实的电子因此会填补这些海中具有正能量的部分。衍伸这个想法，狄拉克发现海中的这些「洞」则具有正电荷。起初他认为这是质子，但赫尔曼·外尔指出这些洞应该是具有和电子相同的质量。1932年由美国物理学家