Trong vat ly hien đai, phan vat chat la vat chat đuoc cau tao boi phan hat cua cac hat tuong ung trong vat chat thuong. Trong tu nhien, phan vat chat đuoc sinh ra trong cac qua trinh nhu va cham voi tia vu tru va mot so loai phong xa. Trong đieu kien thi nghiem, cac may gia toc hat co the tao ra phan hat, nhung tong khoi luong phan hat nhan tao tu truoc đen nay chi dung lai o con so mot vai nanogam va chua lan nao mot luong phan hat co the nhin thay bang mat thuong đuoc tao ra, ma nguyen nhan la chi phi khong lo cung nhu su kho khan trong che tao va xu ly.


Lich su hinh thanh khai niem = Gia thiet gia tuong =
Phan vat chat bat đau tu tri tuong tuong cua con nguoi o nhung nam 1930. Nhung nguoi ham mo cua bo phim khoa hoc gia tuong noi tieng Star Trek ("Du hanh giua cac vi sao"), đa biet đen mot loai phan vat chat đuoc su dung giong nhu nhien lieu voi nang luong cao đe đay nhung chiec tau khong gian đi nhanh hon ca van toc anh sang. Loai phi thuyen khong gian nay duong nhu khong the thiet ke đuoc, nhung cac nha ly thuyet đa co kha nang bien dang nhien lieu tuong tuong ay thanh hien thuc. Y tuong trong truyen tieu thuyet đa tro thanh hien thuc bang viec kham pha ra su ton tai cua phan vat chat, o nhung thien ha khoang cach xa va o thoi nguyen sinh cua vu tru.


= Gia thiet khoa hoc =
Đieu thu vi nhat đo la tu trong tri tuong tuong, phan vat chat tro thanh hien thuc, va mang tinh thuyet phuc. Nam 1928, nha vat ly nguoi Anh Paul Dirac đa đat ra mot van đe: lam sao đe ket hop cac đinh luat trong thuyet luong tu vao trong thuyet tuong đoi đac biet cua Albert Einstein. Thong qua cac buoc tinh toan phuc tap, Dirac đa vach đinh ra huong đe tong quat hoa hai thuyet hoan toan rieng re nay. Ong đa giai thich viec lam sao moi vat cang nho thi van toc cang lon; trong truong hop đo, cac electron co van toc gan bang van toc anh sang. Đo la mot thanh cong đang ke, nhung Dirac khong chi dung lai o đo, ong nhan ra rang cac buoc tinh toan cua ong van hop le neu electron vua co the co đien tich am, vua co the co đien tich duong - đay la mot ket qua ngoai tam mong đoi.
Dirac bien luan rang, ket qua khac thuong nay chi ra su ton tai cua mot "đoi hat", hay "phan hat" cua electron, chung hinh thanh nen mot "cap ma quy". Tren thuc te, ong qua quyet rang moi hat đeu co "đoi hat" cua no, cung voi nhung tinh chat tuong đong, duy chi co su đoi lap ve mat đien tich. Va giong nhu proton, neutron va electron hinh thanh nen cac nguyen tu va vat chat, cac phan proton, phan neutron, positron (con đuoc goi la phan electron) hinh thanh nen phan nguyen tu va phan vat chat. Nghien cuu cua ong dan đen mot suy đoan rang co the ton tai mot "vu tru ao" tao boi cac phan vat chat nay.
Va du đoan cua ong đa đuoc kiem chung trong thi nghiem cua Carl David Anderson vao nam 1932, ca hai ong đeu đuoc giai Nobel cho thanh tuu nay.
Cac nha vat ly đa hoc đuoc nhieu hon ve phan vat chat so voi thoi điem cua Anderson kham pha ra no. Mot trong nhung hieu biet mang tinh kich ban đo la vat chat va phan vat chat ket hop lai se tao ra mot vu no lon. Giong nhu nhung cap tinh nhan gap nhau trong ngay sau cung vay, vat chat va phan vat chat ngay lap tuc hut nhau do co đien tich nguoc nhau, va tu pha huy nhau. Do su tu huy tao ra buc xa, cac nha khoa hoc co the su dung cac thiet bi đe đo "tan du" cua nhung vu va cham nay. Chua co mot thi nghiem nao co kha nang do ra đuoc cac phan thien ha va su trai rong cua phan vat chat trong vu tru nhu trong tuong tuong cua Dirac. Cac nha khoa hoc van gui cac tin hieu tham do đe quan sat xem co ton tai cac phan thien ha nay hay khong.
Nhung cau hoi van lam boi roi cac nha vat ly cung nhu nhung nguoi co tri tuong tuong cao đo la: phai chang vat chat va phan vat chat tu huy khi chung tiep xuc nhau. Tat ca cac thuyet vat ly đeu noi rang khi vu no lon (Big Bang), đanh dau su hinh thanh khoang 13,8 ti nam truoc, vat chat va phan vat chat co so luong bang nhau. Vat chat va phan vat chat ket hop lai, va tu huy nhieu lan, cuoi cung chuyen sang nang luong, đuoc biet nhu dang buc xa phong vu tru. Cac đinh luat cua tu nhien đoi hoi vat chat va phan vat chat phai đuoc tao duoi dang cap. Nhung mot vai phan trieu giay sau vu No Lon Big Bang, vat chat duong nhu nhieu hon so voi phan vat chat mot chut, do đo cu moi ti phan hat thi lai co mot ti + 1 hat vat chat. Trong giay đau hinh thanh vu tru, tat ca cac phan vat chat bi pha huy, đe lai sau đo la dang hat vat chat. Hien tai, cac nha vat ly van chua the tao ra đuoc mot co che chinh xac đe mo ta qua trinh "bat đoi xung" hay khac nhau giua vat chat va phan vat chat đe giai thich tai sao tat ca cac vat chat đa khong bi pha huy.


Bang chung ve phan vat chat Mot so bang chung ve su ton tai cua phan vat chat đa đuoc đua ra. Quan trong nhat la viec quan sat cac phi đao cua cac hat so cap trong buong bot (bubble chamber).
Thi nghiem đuoc tien hanh boi Carl David Anderson vao nam 1932. Ong đa chup hinh đuoc mot so cap phi đao bi bien mat ngay khi gap nhau. Du lieu nay đa lam tang su tin tuong rang co ton tai cac hat phan vat chat ma khi mot hat tuong tac voi chinh phan hat cung loai se triet tieu nhau va sinh nang luong.
Nam 1996, Phong thi nghiem Fermi, (Chicago, My) đa tao ra 7 phan nguyen tu hydro trong mot may gia toc hat. Co đieu cac hat nay ton tai trong thoi gian qua ngan ngui, lai chuyen đong voi van toc gan bang van toc anh sang, nen khong the luu giu đe nghien cuu.
Thang 10 nam 2002, Phong thi nghiem vat ly hat nhan chau Au (European Organization for Nuclear Research-CERN) thong bao ket qua thi nghiem ATRAP, tiep noi thi nghiem ATHENA thang 9, tao ra phan nguyen tu Hydro tu phan proton va positron. Ket qua đo muc nang luong cua cac phan hat trong phan nguyen tu hydro cho thay, positron chuyen đong tren quy đao kha xa tam phan proton, dan đen he thong nay ton tai het suc kem ben vung. Đe co đuoc cac phan nguyen tu (anti-atom) ben vung, toan bo thi nghiem can đat trong moi truong nhiet đo sat đo khong tuyet đoi (-273,15 đo C hay 0K), vi o nhiet đo cao, cac phan nguyen tu se ket hop voi cac nguyen tu cua moi truong va bien mat ngay lap tuc.


Che tao phan vat chat = Positron =

Phong thi nghiem quoc gia Lawrence Livermore cong bo thang 11 nam 2008 ho đa tao ra mot so luong Positron lon hon han cac ket qua truoc đo.


= Phan nucleon =


= Phan hydro =


= Luu tru phan vat chat =
Phan vat chat khong the đuoc luu tru trong cac thung chua lam bang vat lieu thong thuong vi phan ung cua no voi bat ky vat chat nao ma no tiep xuc. Co the đe đuoc trong chan khong.


= Chi phi =
Nhieu nha khoa hoc cho rang phan vat chat la vat lieu đat tien nhat trong so nhung vat lieu ma con nguoi tung biet đen. Nam 2006, Gerald Smith uoc tinh đe san xuat 10 miligam positron can 250 trieu đo la. (tuong đuong 25 ti USD moi gam. Nam 1999, NASA đa đua ra con so 62,5 nghin ty USD moi gam phan hydro. Nguyen nhan do san xuat rat kho khan (chi co rat it phan proton đuoc tao ra trong cac phan ung trong cac may gia toc hat), va boi vi co nhu cau khac cao hon ve viec su dung cac may gia toc hat. Theo CERN uoc tinh, phai ton vai tram trieu franc Thuy Si đe san xuat khoang 1 phan ty gam (so tien chi đuoc su dung cho đen nay đoi voi va cham hat / phan hat). Đe so sanh, hay hinh dung voi viec san xuat vu khi nguyen tu đau tien, chi phi cua Du an Manhattan uoc tinh khoang 23 ty đo la voi lam phat tinh đen nam 2007.
Mot so nghien cuu đuoc tai tro boi Vien khai niem tien tien cua NASA đang nghien cuu xem lieu co the su dung cac bay tu đe thu thap phan vat chat xuat hien tu nhien trong vanh đai Van Allen cua Trai Đat hay khong, va cuoi cung la đai cua nhung hanh tinh khi khong lo, nhu sao Moc, voi chi phi thap hon cho moi gam.
Mot so vat lieu khac co gia thanh thap hon phan vat chat co the ke đen nhu Endohedral fullerene, Californi 252, Painit, Kim cuong, Triti, Taaffeite, Plutoni, LSD, Ma tuy đa, Bach phien, Sung te giac...


Xem them Vat ly hat
Set hon: Gia thiet giai thich bang phan vat chat trong Thien than va Ac quy
Vu khi phan vat chat


Tham khao Lien ket ngoai Antimatter (physics) tai Encyclopædia Britannica (tieng Anh)
Phan chat tai Tu đien bach khoa Viet Nam
Phan hat tai Tu đien bach khoa Viet Nam
Pozitron tai Tu đien bach khoa Viet Nam
Stephen Hawking Universe—David Filkin—Basic Book ISBN 0-465-08198-3
Antimatter
Vi sao chung ta co the song sot? "vat chat co tinh on đinh cao hon phan vat chat." Minh Hy, VnExpress Thu ba, 10/7/2001, 17:22 (GMT+7)
Dung phan vat chat lam nhien lieu cho ten lua? Minh Hy VnExpress Thu sau, 11/1/2002, 10:21 (GMT+7)
Tao đuoc phan vat chat Minh Hy VnExpress Thu nam, 21/2/2002, 11:43 (GMT+7)
Bi mat bom phan vat chat Phuong Linh Hanoimoi 08:45 thu sau ngay 14/11/2008