Im Jahr 1928 schrieb der britische Physiker Paul Dirac eine Gleichung auf, die die Quantentheorie und die spezielle Relativitätstheorie kombinierte, um das Verhalten eines sich mit relativistischer Geschwindigkeit bewegenden Elektrons zu beschreiben. Die Gleichung – für die Dirac 1933 den Nobelpreis erhielt – warf ein Problem auf: So wie die Gleichung x2 = 4 zwei mögliche Lösungen haben kann (x = 2 oder x = -2), so könnte auch Diracs Gleichung zwei Lösungen haben, eine für ein Elektron mit positiver Energie und eine für ein Elektron mit negativer Energie. Aber die klassische Physik (und der gesunde Menschenverstand) diktierten, dass die Energie eines Teilchens immer eine positive Zahl sein muss.
Dirac interpretierte die Gleichung so, dass es für jedes Teilchen ein entsprechendes Antiteilchen gibt, das genau dem Teilchen entspricht, aber die entgegengesetzte Ladung hat. Zum Beispiel sollte es für das Elektron ein „Anti-Elektron“ oder „Positron“ geben, das in jeder Hinsicht identisch ist, aber eine positive elektrische Ladung hat. Die Erkenntnis eröffnete die Möglichkeit, dass ganze Galaxien und Universen aus Antimaterie bestehen.
Aber wenn Materie und Antimaterie in Kontakt kommen, vernichten sie sich – und verschwinden in einem Energieblitz. Der Urknall sollte gleiche Mengen an Materie und Antimaterie erzeugt haben. Warum gibt es also viel mehr Materie als Antimaterie im Universum?
Am CERN stellen die Physiker Antimaterie her, um sie in Experimenten zu untersuchen. Ausgangspunkt ist der Antiprotonen-Verzögerer, der Antiprotonen abbremst, damit Physiker ihre Eigenschaften untersuchen können.