Αντιύλη

Η αντιύλη είναι η μορφή της ύλης που αποτελείται από τα αντισωματίδια των σωματιδίων που συγκροτούν τη συνήθη ύλη. Για παράδειγμα, ένα άτομο αντι-υδρογόνου αποτελείται από ένα αντιπρωτόνιο αρνητικού φορτίου, γύρω από το οποίο περιστρέφεται ένα ποζιτρόνιο θετικού φορτίου. Αν ένα σωματίδιο και ένα αντισωματίδιο έρθουν σε επαφή, και τα δύο καταστρέφονται και παράγεται ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.

 Με την αντιύλη, θα μπορούσαμε να εκμεταλλευτούμε το σύνολο της ισοδύναμης ενέργειας της ύλης, αντί για τα μικρά ποσοστά που δίνουν η χημική ενέργεια ή οι πυρηνικές αντιδράσεις που χρησιμοποιούνται σήμερα. Η αντίδραση 1 kg αντιύλης με 1 kg ύλης θα παρήγαγε 1.8×1017 J ενέργειας (σύμφωνα με την εξίσωση E=mc2). Σε αντίθεση, η καύση ενός χιλιόγραμμου πετρελαίου παράγει 4.2×107 J και η πυρηνική σύντηξη ενός χιλιόγραμμου υδρογόνου θα παρήγαγε 2.6×1015 J. Άτομα αντιυδρογόνου δημιουργούνται, πολύ περιορισμένα σε αριθμό, σε εργαστήρια από τα τέλη του 20ού αιώνα, αλλά η διάρκεια ζωής τους είναι πολύ σύντομη και δεν μπορούν να διατηρηθούν. Επιπλέον, η δημιουργία τους απαιτεί πελώριους μηχανισμούς (επιταχυντή σωματιδίων) και τεράστιες ποσότητες ενέργειας, πολύ περισσότερη ενέργεια από αυτή που απελευθερώνει η εξαΰλωσή τους με την ύλη. Αν και εντοπίζονται μερικές φορές σωματίδια αντιύλης στο σύμπαν (το πρώτο αντισωματίδιο ανακαλύφτηκε το 1933 και επρόκειτο για ένα αντιηλεκτρόνιο που δημιούργησε η συνάντηση κοσμικών ακτίνων με την ατμόσφαιρα), οι σημερινές μας γνώσεις δείχνουν ότι δεν υπάρχει άτομο αντιύλης στη φύση. Η εξαφάνιση της αντιύλης (που δημιουργήθηκε ταυτόχρονα με την ύλη σύμφωνα με τη θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης) παραμένει ένα μυστήριο, αλλά είναι βέβαιο ότι χωρίς αυτό το γεγονός δεν θα είχαμε υπάρξει ποτέ. Σύμφωνα με μια υπόθεση για την εξήγηση της εξαφάνισης της αντιύλης, η αντιύλη υπάρχει σ' ένα ξεχωριστό σύμπαν παράλληλο προς το δικό μας, αλλά το πρόβλημα είναι ότι είναι αδύνατον να αποδειχθεί η ορθότητα αυτής της υπόθεσης, εφόσον είναι αδύνατον να έρθουμε σε επαφή με ένα παράλληλο σύμπαν (αν υφίσταται ένα). Μια άλλη εξήγηση ίσως είναι ότι υπάρχουν αντικαόνια, αντισωματίδια που μπορούν να μεταμορφωθούν αυθόρμητα στο αντίστοιχο σωματίδιο τους. Εφόσον ύλη και αντιύλη λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο, το αντίθετο θα πρέπει να ήταν εφικτό με την ίδια ευκολία, δεν ισχύει όμως αυτή η περίπτωση: αντικαόνια θα μπορούσαν να γίνουν καόνια, αλλά ένας μικρός αριθμός από αυτά τα νέα καόνια δεν θα μπορούσε να ξαναγίνει αντικαόνιο, και λόγω μη επιστροφής στην αρχική κατάσταση, ο αριθμός αντικαονίων θα ήταν πολύ μικρότερος από αυτόν των καονίων, συνεπώς η ύλη αναπόφευκτα επικράτησε επί της αντιύλης. Αυτή η υπόθεση αποτελεί καρπό παρατηρήσεων που πραγματοποιήθηκαν από φυσικούς τη δεκαετία του '60. Αυτές οι υποθέσεις δεν δίνουν όμως εξήγηση για τα πάντα: το ζεύγος καόνιο/αντικαόνιο δεν αποτελεί ίσως παρά μόνο ένα μικρό τμήμα της ύλης/αντιύλης, κι ακόμη κι αν οι φυσικοί εκτιμούν ότι υπήρχε μόνο ένα δισεκατομμυριοστό ύλης περισσότερο σε σύγκριση με την αντιύλη, ψάχνουν επομένως μια πιο ολοκληρωμένη λύση στο μυστήριο αυτό μελετώντας τις ιδιότητες άλλων αντισωματιδίων, τα οποία θα δημιουργήσουν στο εγγύς μέλλον μέσα σε μεγάλες εγκαταστάσεις. Σύμφωνα με μια άλλη θεωρία, η ύλη και η αντιύλη δημιουργήθηκαν ταυτόχρονα τη στιγμή της Μεγάλης Έκρηξης. Αλλά μόλις μερικά κλάσματα του μικροδευτερολέπτου αργότερα, η ύλη και η αντιύλη συγκρούστηκαν κι εξαϋλώθηκαν. Στην περίπτωση αυτή, θα ήταν μια πολύ λεπτή διαφορά του αριθμού σωματιδίων που θα ήταν υπεύθυνη για την κυριαρχία της ύλης επί της αντιύλης (για παράδειγμα: 1.000.000.001 σωματίδια ύλης για κάθε 1.000.000.000 σωματίδια αντιύλης). Αυτή η θεωρία δεν εξαιρεί την πιθανότητα ένα αντίθετο φαινόμενο να έχει συμβεί σε μια άλλη διάσταση, επομένως την πιθανότητα ότι υπάρχει άλλο σύμπαν στο οποίο η αντιύλη είναι αυτή που έχει το μικρό αριθμητικό προβάδισμα. Θα γινόταν τότε λόγος για αντισύμπαν. Αντισωματίδιο