denemelere başladılar.

1995'in sonlarına doğru bu şekildeki ilk karşıt atomlar Alman ve İtalyan fizikçilerden oluşan bir takım tarafından CERN'de elde edildi. Sadece 9 karşıt atom üretilmesine karşı, haber tüm dünya gazetelerinin ön sayfasına çıkacak kadar heyecan uyandırıcıydı.

Başarı, karşıt hidrojen atomlarının karşıt dünya üzerindeki çalışmalarda, hidrojenin bilim tarihinde son asırda oynadığını role benzer bir rol oynayabileceğini söylüyordu. Hidrojen evrenimizin üç çeyreğini oluşturuyor ve kainat hakkında bildiklerimizin çoğu sıradan hidrojen hakkındaki araştırmalardan elde edilmişti.

Fakat akıllarda bir soru kalmıştı: "karşıt hidrojen tamamen sıradan hidrojen gibi mi davranıyor?" Bu soruyu cevaplamak için CERN yeni bir deney tesisi yapmaya karar verdi: Karşıt Proton Yavaşlatıcısı.

Ernest Lawrance'ın siklotronu icadından sonra fizikçilerin maddenin yapısında derinlere inmeleri için hızlandırıcıların en iyi yol olduğu anlaşılmış oldu.

Hemen sonra ABD yolu gösterdi. Böylesi makineler herhangi bir Avrupa ülkesinin tek başına yapması için çok büyük ve pahalıydı. Fakat 1954'te Avrupalı fizikçiler Cenevre'de merkezi bir laboratuvar kurmaya karar verdiler ve böylece CERN kurulmuş oldu. Bu tarihten sonra CERN yüksek enerji fiziğindeki teknik ve bilimsel gelişmelerde başrolü oynamaya başladı.

Protonları ve elektronları onlarca MeV enerjilere hızlandıran ilk tek mıknatıslı siklotronlardan ve betatronlardan sonra, yeni simit şekilli ("doughnut-shaped") iki türlü parçacığı da GeV'luk enerjilere hızlandırabilen senkrotronlar geliştirildi. 1950'lerden itibaren yeni odaklama teknikleriyle makineler 30 GeV'luk hale getirildi.

1970'lerin başlarına kadar maddenin yapısı hakkındaki araştırmalarda birkaç önemli adım daha atıldı. Bulunan yeni parçacıkların sayısı çığ gibi arttı, tabii bu CERN'deki 28 GeV Proton Synchrotron'un, Brookhaven'daki 33 GeV Alternating Gradient Synchrotron'un ve yeni ve etkili parçacık detektörü "bubble chamber"in (kabarcık odası) başarılı bütünleşmeleri sayesinde elde edildi.

Büyük hızlandırıcılar macerasının başlamasından hemen sonra fizikçiler fark ettiler ki hızlandırılmış bir parçacık demeti sabit bir hedefe çarptığında, enerjinin çoğu hedefin geri tepmesinde harcanıyor ki asıl amaç olan parçacık çalışmaları ve parçacıkların etkileşim araştırmaları için geriye sadece küçük bir yüzde kalıyor. Bunun yerine eğer iki parçacık demeti birbiriyle kafa kafaya çarpıştırılırsa geri tepme için hiç enerji harcanmayacak, tüm enerji deneye kalacaktı.

Diğer laboratuvarlar elektronları çarpıştırmaya yoğunlaşırlarken, CERN protonlar üstünde çalışıyordu. Fikre göre, protonlar PS'den alınıp, yeni bir makinenin birbirine bağlı iki çemberinde hızlandırılıp çarpışmalarını sağlamaktı. Yeni makinenin adı "The 31+31 GeV Intersecting Storage Rings" idi ve birçok teknolojik zorluğun üstesinden geldikten sonra ilk proton-proton çarpışması 1971 yılında gerçekleşti.

Aynı zamanda parçacık detektörleri de yeni gelişmeler göstermekteydi ve eski "bublle-chamber" yerini daha çok sayıda ve büyüklükte etkileşimleri gösteren daha hızlı ve teknolojik aletlere bıraktı. Fakat ana gelişmelerden biri ancak 1980'lerde gerçekleşti: etkili soğutma teknikleriyle karşıt maddenin oyuna girmesi sağlandı ve hemen oyuna hakim bir pozisyon kazandı.

İki paralel yol hızlandırıcıların gelişmesinde etkili oldu. Biri fizikçilerin maddenin temel bileşenlerini öğrenme hakkındaki meraklarını gidermekte karşıt parçacıkları kullanmaya devam ederek bizi yüksek enerji bilgilerimizin sınırlarının ötesine taşımasıydı. Diğeri ise karşıt parçacıkların çalışmanın ana konusu haline gelmesiyle düşük enerjilere yavaşlatılması ve karşıt maddenin özelliklerinin keşfi için izole edilmesiydi.

İlk önce, 1960larda elektron-pozitron çarpışmasıyla gündeme geldiler. Anderson'ın pozitronu keşfinden sonra, fizikçiler nasıl yüksek sayıda pozitron elde edebileceklerini öğrenmiş oldular. ABD'de ve Avrupa'da birkaç çarpıştırıcı yapıldı ve bunlar sayesinde maddenin ve evrenin temel doğası hakkında birçok önemli keşfe imza atıldı.

İlk elektron-pozitron çarpıştırıcısı Bruno Touschek tarafından Frascati'de 1960 yılında tamamlanan ""Anello d'Accumulazione"" ("AdA") idi. İçlerindeki en büyük makine olan CERN'in Large Elektron Pozitron (LEP), 1989 yazında 91,2 GeV'luk çarpıştırma enerjisiyle çalışmaya başlamıştı. Emeklilik yılı 2000'de muazzam bir çarpıştırma enerjisi olan 204 GeV'a ulaşmıştı. LEP çemberinin etrafındaki detektörler büyük kesinliklerdeki deneyler ve testler gerçekleştirip, parçacıklar ve etkileşimleri hakkındaki bilgileri çok öteye taşıdılar.

Aslında LEP, yapılmış en büyük dairesel elektron-pozitron çarpıştırıcı olarak kalacaktır: elektronların bir özelliği olan ""senkrotron radyasyonu"", elektronları daha büyük dairesel çarpıştırıcılarda daha yüksek enerji seviyelerinde hızlandırılmasını imkânsız kılıyor. Fakat yeni nesil elektron-pozitron çarpıştırıcılarının planı hazır: elektronların ve pozitronları düzgün bir çizgisel yol üzerinden kilometrelerce hızlandıktan sonra kafa kafaya çarpışacağı doğrusal çarpıştırıcılar.

Proton-karşıt proton çarpıştırıcıları büyük zorluklar sunsa da elektron-pozitron çarpıştırıcılarının çalışmalarında ve keşiflerinde tamamlayıcı rol oynamışlardır. Bir karşıt proton bir karşıt elektrondan 2000 kat daha büyük kütleye sahip olduğu için yaratılmaları çok daha büyük enerji gerekiyor. Ayrıca karşıt protonları bir araya getirmek ve çarpıştırıcıda karşıt proton demetini dolaştıracak uzunlukta depolamak daha zordur.

Ancak, 1980'lerin başında Simon van der Meer CERN'de ""stokastik soğutma"" yönetimini geliştirmesiyle karşıt proton demetlerini biriktirmek, yoğunlaştırmak ve kontrol etmek olası hale geldi. CERN'in "Super Proton Synchrotron" ("SPS") makinesi 300 GeV proton-karşıt proton çarpıştırıcısı haline geldi ve 1983'deki Carlo Rubbia başkanlığındaki UA1 deney takımı SPS'de W bozonu ve Z bozonu adı verilen iki yeni parçacık gördüler. Fizikçiler uzun yıllar boyunca bu iki parçacığın varlığından şüphe etmişlerdi ve bu büyük keşif Rubbia'ya ve van der Meer'e 1984 Nobel Fizik Ödülü'nü getirdi.

Bugün, en büyük proton-karşıt proton çarpıştırıcısı olan FermiLab, Chicago'da bulunmakta. 1.8 TeV çarpışma enerjisiyle Tevatron, 1995'te yukarı kuarkı bulmasıyla haber olmuştu. 1990ların başından beri CERN, LEP ile yeraltı tünelinde yer değiştirecek ve iki protonu bir rekor olan 14 TeV enerjide çarpıştıracak "Large Hadron Collider" ("LHC") için hazırlanıyor.

LHC şu anda CERN'de yapım aşamasında ve dört deney -ATLAS, CMS, LHCb ve ALICE - şimdiden planlanmış durumda.

Soğutma tekniğinin bulunmasıyla, mevcut karşıt madde parçacık fiziğinde önemli bir araç haline geldi. Karşıt madde üretilmesinin, biriktirilmesinin ve toplanmasının farklı basamaklarını kontrol etmek için makineler yapıldı. Gelişme aşamasının ilk zamanları olmasına rağmen birçok laboratuvarın hedefi yüksek enerji deneylerinin spesifik ihtiyacı olan artan enerji ışınlarını doldurmaktı.

Fakat düşük enerji karşıt protonları ile yapılabilecek birçok ilginç şey vardır ve düşük enerji madde ve karşıt madde arasındaki tahmin edilen simetriyi doğrudan test etmek için olan yollardan biridir. Yavaş karşıt protonlar gerçek tuzaklara yakalanabiliyorlardı ve böylece, özellikleri proton ile karşılaştırıldı. Ve karşıt maddenin tüm parçalarının yapılabileceği anlaşıldı, karşıt atom pozitrondan ve karşıt protondan oluşuyordu.

CERN bu araştırma dalına belirli biçimde para yatıran tek laboratuvardı. 1980'de karşıt proton üretimini ve depolamasını kendi çemberlerinde yavaşlatabilmek için yeni bir makine yapmaya karar verdiler. 1982'de "Low Energy Antiproton Ring" ("LEAR") ortaya çıktı: PS'den gelen karşıt protonları farklı ara enerjilere, birkaç MeV'un altına, yavaşlatabiliyordu.

Çeşitli önemli bilimsel başarılar LEAR'a teşekkür borçludur, bunlarda biri ilk karşıt madde parçaları derleyicisi olmasıdır.1995'de Alman ve İtalyan fizikçilerden oluşan bir takım (deney PS210) ilk kez karşıt hidrojenin dokuz atomunu oluşturmayı başardılar. Normal atomda bir protonun yörüngesinde elektron dönüyorken, böyle karşıt atomlarda karşıt elektron karşıt protonun yörüngesine yerleşmesi sağlanıyordu. Sonuç 1996'nın sonunda FermiLab'da ki bir grup tarafından doğrulandı. Deney E862'de, Tevatron Antiproton Accumulator'dan direk çıkartılan karşıt protonların kullanılmasıyla bazı karşıt hidrojenler saptandı.

Keşif heyecan vericiydi: hidrojen atomları olağan maddenin davranışlarıyla ilgili farklı ve temel ölçümlerde çok kritik bir fiziksel sistemdi. Karşıt hidrojen üretimi, karşıt maddenin sistematik araştırmasında ve temel fizik prensiplerini test etmede açılan bir kapıydı.

1996'ın sonunda LEAR resmen kapatıldı ama CERN bu araştırma konusu hakkında alternatif ve daha güçlü bir yolu önceden görmüştü: "Antiproton Decelerator"("AD").

Tabii ki, hızlandırma veya yavaşlatma karşıt madde üzerinde çalışmanın tek yolu değildir. Karşıt madde dış uzayda bir yerlerde bulunabilir. Dirac, kendisi ilk önce karşıt maddenin astronomik ölçekte bulunması hakkında kafa yormuştu. Fakat onun teoreminin doğrulanmasından hemen sonra pozitron, karşıt proton ve karşıt nötronun keşfiyle; karşıt gezegenlerin, karşıt yıldızların, karşıt galaksilerin ve hatta karşıt bir evrenin varlığı hakkında asıl spekülasyon başladı.

1950'lerin sonlarına doğru, galaksimizdeki karşıt maddenin miktarı yüz milyondan az bir hata payıyla hesaplandı. Eğer karşıt maddenin evrende izole bir sistemi olsaydı yani olağan madde ile etkileşimsiz bir sistemde olsaydı hiçbir dünyaya bağlı gözlem bunun doğruluğunu ayırt edemezdi.

Böylece, görünürde hiçbir şey olmasa bile galaksi dışında karşıt madde varlığı olasılığı tamamen açıktı. Takip eden yıllarda, evrende madde kadar karşıt madde olduğu görüşü basit simetri prensipleriyle harekete geçmiştir.

Fakat bugünlerdeki güçlü inanışa göre madde öncelikli tek bir evren vardır. Söylenebilir fakat eğer doğal bir karşıt madde mesela karşıt evrenden bir karşıt çekirdek bize ulaşmaya çalışırsa dünya atmosferindeki bir çekirdek ile bir