проф. др. Ђорђе Шијачки

ЗАГОНЕТКА АСИМЕТРИЈЕ СВЕТА Шта је антиматерија? Материја која се састоји од античестица, гласио би најпростији могући одговор. Идентична физичкој материји која нас окружује само супротног електричног и барионског набоја. Физичари су још 1918. године знали да су у Великом праску створене две врсте материје. Откриће антиматерије Енглески научник Пол Дирак је, 1928, први сјединио Ајнштајнову специјалну теорију релативности и Бор-Шредингер-Хајзенбергову квнатну механику. Применивши на свет честица и поља теорију релативности Дирак је запазио да честице имају свој "одраз у огледалу" - античестице, односно да античестице имају своје честице. Диракову теорију је експериментално, 1932, потврдио Ц. Д. Андерсен, нашавши позитроне (прва директно откривена честица антиматерије). Нешто касније Блакет и Окиалини су открили да се помоћу гама-зрака могу креирати парови електрона и позитрона. То је значило да у свемиру могу постојати и све друге античестице, односно да постоји антиматерија. Позитрон је античестица за електрон, као што је електрон античестица за позитрон. Његова својства су сем набоја (наелектрисање, лептонски број) иста као и својства електрона. Позитрон и електрон имају идентичну масу, исту вредност величине спина, али супротну вредност наелектрисања (- 1, одн. + 1). Електрони и позитрони се појављују у паровима, јер се у току судара укупно наелектрисање не мења. Према закону о одржању морамо добити пар честица, односно парове електрона и позитрона. "Исто тако", истиче професор Ђорђе Шијачки, "ако у неком процесу производимо протоне, добићемо и антипротоне. Антипротон је честица која има исту масу као протон и исти спин као протон али супротну вредност наелектирисања и супротну вредност барионског броја". Откриће антиматерије само је један од резултата који су физици донели потпуни тријумф на научном пољу, током последњих стотину година. "Понекад треба да прође много времена да би се нешто открило или откриће довело до краја. Наелектрисање су", вели Шијачки, "открили још стари Грци, оно је једна од основних карактеристика материје. Али, да би експериментално открили материју са супротним наелектрисањем, антиматерију, требало је да прође две хиљаде година. Физика полази од искуства и проверава све кроз искуство". Антиматерија се састоји од антипротона, антинеутрона и позитрона (антиелектрона), што значи да су атомска језгра антиматерије негативно наелектрисана и око њих круже позитрони. Каква је разлика измеђи неутрона и антинеутрона с обзиром на то да неутрон нема наелектрисање? Њихове конститутивне честице, кваркови и антикваркови, имају супротна наелектрисања, иако је њихово наелектрисање једнако нули а имају и супротну вредност барионског набоја. Што се позитрона тиче, амерички физичар Џон Вилер сматра да се он може тумачити као електрон који у времену путује уназад. Ричард Фејнман је за математичку разраду ове идеје добио Нобелову награду 1965. Постоји ли, ипак, извесна "мистерија" са антиматеријом? - Само у томе што у нашем окружењу има више честица него античестица - лаконски одговара професор Шијачки. - Реч мистерија се користи условно, да означи 'штос' у односу материје и антиматерије. Јер, кад би био једнак број честица и античестица, питање материје и антиматерије нико не би ни постављао. Велики прасак Питање постојања материје и антиматерије у природи је на одређени начин везано и за формирање свемира. Савремена наука сматра да је свемир настао из Великог праска (Биг банг). У неком кратком интервалу после настанка свемира, пошто је створена велика количина енергије, стварале су се честице и античестице, материја и антиматерија, и то у истој мери, према закону о ЦПТ симетрији. У касним 1950-им одређено је да је количина антиматерије у нашој галаксији мања од једног стомилионитог дела. Научнике мучи тајна како се то догодило. Ниједна досад понуђена теорија није прихваћена као коначно тачна. Према најједноставнијој претпоставци, у некој галаксији доминира материја а у другој антиматерија. "Не можемо искључити могућност да негде постоји нека антиматеријска звезда или галаксија", каже физичар Џералд Шар. Ако би заиста било тако, приметили бисмо велике количине зрачења из граничних подручја материје и антиматерије, многе честице и античестице би се сударале и међусобно анихилирале, ослобађајући велику количину енергије у облику гама зрака. Друго објашњење, наводи наш саговрник, вели да је неки део ЦПТ симетрије, која је очувана у већини процеса у природи, нарушен. У ствари, ЦП подсиметрија. Ако претпоставимо да је овај део ЦПТ симетрије нарушен, и то сасвим незнатно, можемо добити вишак једних честица над другим, више материје него антиматерије и обратно, објашњава Шијачки. У савременој физици читав универзум описују квантна механика и теорија релативности. Оне су у сржи и питања антиматерије. Што се теорије релативности тиче, значајно је оно што је Ајнштајн показао кроз чувену формулу Е= мц2, да постоји веза између масе, импулса и енергије честица. То значи да, ако имамо довољно енергије, можемо је разним физичким процесима трансформисати и добити друге две честице или гомилу других честица. Честице су основни објект од кога се састоји све у Универзуму. Основна честица која преносу електромагнетне појаве је фотон. Велики број фотона формира електромагнетно поље. Појам поља је други важан физички појам. Поље и честица су тесно повезани. Честица је најмањи делић поља или квант поља. Постоје две врсте поља - поља која преносе (или описују) силе или интеракције и поља материје. Кад се каже материја, не подразумевају се поље или честице које преносе интеракције или силе (нпр. електромагнетно поље). ЦПТ симетрија За материју, као и за поља интеракција, важе закони одржања енергије, импулса и набоја. Наелектрисање је само једна од физичких величина микросвета, величина које називамо набоји. Други значајни набоји за наше постојање су барионски, лептонски и други. За све набоје важи закон одржања. Набоји, међутим, имају и својство симетрије, зване ЦПТ симетрија, која их преводи у набоје супротног знака. Наелектрисање + 1 симетрија преводи у налекетрисање - 1, исто тако и сваку другу физичку величину типа набоја ЦПТ: Љ - - Љ. ЦПТ симетрија се састоји из три дела. Ц-део преводи наелектрисање у наелектрисање супротног знака, ако је реч о барионском броју она ће Б превести у -Б. Т-део мења знак смера времена. Време т преводи у - т. То значи да, ако у физици имамо два процеса који су један другоме слика у односу на промену смера времена, кажемо да имамо Т-симетрију. "Т-симетрија повезује процесе који се дешавају у току времена са процесима који би се дешавали ако бисмо време, попут филма, посматрали/пустили уназад", каже Шијачки. Ако је Т инверзија времена, П је инверзија простора. То значи да координате мењају знак. Комбинацијом инверзије простора и инверзије времена и промене знака наелектрисања добијамо ЦПТ-симетрију која је универзална у васиони. Сваки процес има ЦПТ симетричан процес, свака честица има своју античестицу. Пошто је Ц део ЦПТ симетрије, честице и античестице имају супротне вредности. Античестице од античестица су честице. Слика честице у односу на ЦПТ симетрију је античестица. Ако се материја састоји из честица, антиматерија се састоји из античестица. Постоје и такве честице које су саме себи античестице, али оне не могу да имају барионски број, каже Шијачки. Те честице имају барионски број 0 (ако би барионски број био различит од нуле, античестице би имале супротну вредност од барионског броја). Ове честице се називају мезони и оне су саме себи античестице. Наравно, не све. У таквим случајевима не можемо да их одредимо ни као материју ни као антиматерију. Пример такве честице је мезон који се назива "пи нула". Постоје још две "пи" честице: "пи +" и "пи -" које су једна другој античестице, а само је "пи 0" сама себи античестица. И овај пример говори да око антиматерије за физичаре нема никаквих тајни. Креација и анихилација Нема универзалне истине која каже ово је плус а ово минус, битно је да се честице и античестице међусобно разликују по знаку. Разне групе истраживача у свету, и теоријски и експериментално, раде на разумевању постојања вишка материја над антиматеријом, било да је реч само о нашем делу свемира или у целом свемиру. За нашу галаксију се са огромном поузданошћу може тврдити да има више материје а веома мало антиматерије. Да између материје и антиматерије постоји потпуна симетрија, оне би требало потпуно да анихилирају и оставе само енергију. Када се материја и антиматерија нађу заједно, ако имамо довољно енергије, можемо да формирамо честице материје и антиматерије у једнаким количинама или да се честице материје и антиматерије анихилирају, пређу у електромагнетно поље веома велике енергије. Кроз процес стварања велике количине енергије, схватили бисмо да је дошло до сусрета материје и антиматерије. Када би таквих сусрета у свемиру било, имали бисмо сигнале великих енергија. Ми таквих процеса у нашој галаксији а и у опаженом делу свемира немамо, што јасно указује да у нашој галаксији нема значајне количине антиматерије. Процес у коме нестају неке честице назива се анихилација а процес којим добијамо нове честице креација. Нове честице можемо да стварамо само ако имамо честице велике енергије. До тридесетих година прошлог века у науци се знало за мали број честица (електрон, протон, неутрон). Од ових честица се састоји већи део материје која нас окружује. У експерименталној ситуацији су откривене стотине и стотине честица и у њима законитости материје. Најлакше се експериментише са протонима и електронима, а уређаји који их убрзавају зову се акцелератори. Убрзање је сразмерно величини уређаја. Протон и неутрон се састоје од честица за које данас сматрамо да су елементарне а називају се кваркови. Протон се састоји од три кварка а антипротон од три антикварка. Цела прича о честицама и античестицама се тако своди на кварк и антикварк. Кварк је честица материје а антикварк честица антиматерије. Мезони се састоје од кваркова и антикваркова и они су сами себи античестице. Неутрална честица је истовремено честица и материје и антиматерије. Разне честице немају произвољне вредности набоја него се они "симетрично" слажу. Рецимо, мезони који су сложени у три честице - пи 0, ета 0 и ета прим, које су у исто време и античестице. Античестица пи + је пи -, к+ има античестицу к - , а к 0 античестицу - к 0. Код свих других честица које добијемо у експерименту, а нису нам доступне, производимо исту количину материје и антиматерије, каже Шијачки. Фунадаментална знања о свету у коме живимо су прва корист од физике елементарних честица. У истраживањима микросвета и космоса нема непосредне користи, а ипак је реч о фантастичним користима (које се готово не могу замислити). Она се инвеститору исплате кроз читав низ производа. Свемирски програм и физика елементарних честица су две комплементарне дисциплине. Градња једне свемирске станице или слање човека у космос захтева технолошка решења која немамо на располагању. Узгред се добије десетина хиљада производа који су комерцијалне природе. Њорлд њиде њеб је, нпр., направљен у ЦЕРН-у да би физичари елементарних честица могли међусобно, истовремено, лако да измењују текст, слику, звук и друге податке на приступачан начин. Комункација са свемирском станицом коју шаљемо на Месец је много већи изазов него између два места у истој држави, јер је потребан други квалитет везе. И Запад и бивши СССР су имали свемирски и нуклеарни програм, али на Истоку је из идеолошких разлога све било у домену тајне, а комерицијално оријентисани Запад је знао шта је важно чувати у тајности а шта се максимално може извући из програма и изнети на тржиште. Нова хемија На питање где би истраживање антиматерије имало практичног значаја, професор Шијачки одговара да не види неки нарочити значај, наводећи неку врсту хемије, где би се хемијски елементи правили од антиматерије, од антиатома. "Научници су 1995. године успели да произведу антиатоме водоника, као и језгра антидеутеријума која се састоје од антипротона и антинеутрона али не и језгра сложенијих атома. Антиводоник је добијен бомбардовањем мете од атома ксенона антипротонима произведеним у акцелератору. Кад се антипротон примакне језгру ксенона, формира се пар електрон-позитрон и постоји коначна вероватноћа да антипротон 'зароби' позитрон и тако формира атом водоника. Вероватноћа добијања једног атома водоника од једног антипротона је страховито мала и износи око 10а-19, тако да је јасно да овај метод не представља ефикасан начин производње антиводоника", каже Шијачки. У недавним експериментима АТРАП и АТХЕНА научних колаборација у ЦЕРН-у позитрони добијени из радиоактивног натријума и антипротони су довођени у контакт у 'магнетним замкама' што је, како наводи наш саговорник, резултирало формирањем сто антиводоникових атома у свакој секунди. Антиводоник је на овај начин почео да се добија 2002, а до краја прошле године је произведено око 100 хиљада атома антиводоника. "Начелно, довољно велика количина антиматерије би могла да омогући антијезгра осталих елемената и целе антиатоме, који би имали исте хемијске особине као одговарајући елементи материје. Нажалост, реализација такве 'периодне табеле антиелемената' је веома мало вероватна, јер подразумева располагање са практично астрономским количинама антиматерије", каже Шијачки. Зашто огроман енергетски потенцијал антиматерије не може да се искористи (реч је о "чистој" енергији која не ствара загађење ни радијацију а чија једна кап би, кажу, могла снабдевати Њујорк струјом читав један дан)?. ЦЕРН има погон (децелератор антипротона) за производњу много већих количина антиматерије него до сада. У судару материје и антиматерије, објашњава Шијачки, комплетна маса мировања честица прелази у енергију, која је по јединици масе око десет милијарди пута већа од хемијске енергије и око сто пута већа од нуклеарне енергије. Примера ради, реакција 1 кг материје и 1 кг антиматерије дала би енергију од око 1,8џ10а17Ј, док сагоревање 1 кг нафте даје око 4,2џ107Ј, а термонуклеарна фузија 1кг водоника даје 2,6џ10а15Ј. "Корисни део енергије добијене у материја/антиматерија реакцији није већи од 50 одсто, јер преосталу енергију носе неутрини", гласи закључак истраживача. Физика неутрина Проучавање физике неутрина је постала један од врућих тема физике елементарних честица. Интерес за ову проблематику расте, граде се нови експериментални уређаји, а очекују се одговори на нека од најинтересантнијих питања физике микросвета и савремене космологије. "Последњих неколико година добијени су нови експериментални резултати проучавања атмосферских, соларних и акцелераторских неутрина. Експериментални резултати јасно указују", вели Шијачки, "да неутрини имају масу, додуше врло малу, што је обрт према вишедеценијском 'веровању' да неутрини имају нулту масу. Ови резултати изискују ревизију тзв. 'стандардног модела' физике микросвета, тј. теорије која врло успешно описује базичне честице материје и фундаменталне интеракције које владају у микросвету". Једно од значајних нових сазнања је ефекат неутринских осцилација, нарушење ЦП симетрије и одговарајући "дисбаланс материје у односу на антиматерију у свемиру". Неутрино! Каква је то елементарна честица? На почетку се знало за једну, а сада се зна за три неутрино честице: електронски-неутрино, мионски-неутрино и тау-неутрино, који се јављају у процесима елементарних честица заједно са електроном, мионом и тау честицом. "Неутрино честица је ушла у физику на чудан начин, још 1931", прича професор Шијачки. "Професор Волфганг Паули је предложио постојање ове честице да би 'спасао' закон о одржању енергије - један од темеља физике. У тзв. бета (мало грчко слово) распаду неутрона на протон и електрон констатовано је да не важи закон о одржању енергије. Паули, врло смело за то време, сматра да у распаду учествује још једна честица коју је тешко опазити и која односи део енергије. Име неутрино је дао Енрико Ферми са идејом да укаже да ова честица 'изгледа' као неки мали неутрон. Физика је спасена а почиње мукотрпна потрага за неутрином, која је уродила плодом тек 1956." Неутрино је честица спина 1/2 (као електрон, протон и неутрон), сматрало се да је нулте масе и учествује само у слабим интеракцијама (одређени распади честица, фузиони процеси). Интеракција неутрина са другом материјом је тако слаба да они једноставно прелазе енормна растојања без икаквог контакта са другом материјом. Само откриће неутрина, произведених у нуклеарном реактору, било је значајан догађај, али је много скептика у научним круговима утицало да се Нобелова награда за ово отркиће додели тек 1995. Као што Диракова релативистичка једначина описује масене честице спина 1/2, тако је даровити млади научник Еторе Мајорана (на мистериозан начин нестао са брода на југу Италије) конструисао једначину за опис неутрина (Мајоранова једначина). Претпоставка да неутрини имају малу ненулту масу и да због својих специфичних својстава у току времена међусобно осцилују, тј. прелазе из једне врсте у другу, експериментално је потврђена 1998, на Супер Камиоканде детектору у Јапану, а потом и у више других експеримената. Неутринске осцилације "Неутрини су у ствари свугде око нас", каже Шијачки. "Процене о количини неутрина насталих у 'биг бенгу' су да у сваком кубном центиметру свемира има око 330 неутрина. Главни вештачки извор неутрина су нуклеарни реактори који у просеку произведу 50.000 ових честица у секунди. Неутрини у Земљи настају као последица радиоактивних процеса, сунчани неутрини настају у фузионим процесима који дају енергију Сунца, а важан су производ супернова. Већину енергије коју произведе супернова, када се у њеном језгру стварају неутрони из протона и електрона, односи млаз неутрина. Ова појава је први пут експериментално примећена 1987, посматрањем супернове 1987а. Сматра се да би се неутрини произвели у значајним количинама и при судару две неутронске звезде". По неким теоријама, у суштини и нема разлике између неутрина и антинеутрина, они су истовремено и материја и антиматерија. Што се неутринских осцилација тиче, оне су одраз нарушења ЦП симетрије. Научници сматрају да су у периоду раног свемира оне могле да доведу до повећања количине материје у односу на антиматерију, која је потом била праћена анихилацијом антиматерије и одговарајуће количине материје. Нето резултат је, вели професор Шијачки, доминација материје (разлика количине материје и антиматерије) у свемиру, која је касније "кондензована у космичку прашину из које су настале звезде, планете и коначно живи свет на земљи" Физика је у базичним знањима последњих педесет година отишла страховито далеко, више неого икада раније. Можемо да реконструишемо шта се практично дешавало од настанка свемира (после времена од 10 на -42 секунде). У области растојања и времена нема непознаница. Нема непознаница од чега се састоји било која материја у свемиру. Цео свемир се састоји од кваркова и лептона. Постоји шест кваркова чије су ознаке - у, д. с, ц, б, т, лептони су заједничко име за све друге честице. Антиматерија постоји унутар протона и неутрона, у незамисливо кратким интервалима, и увек у комбинацији са материјом. Стално настаје и нестаје, а без тог сталног настајања и нестајања не би било везе међу кварковима. Основне силе Све што се догађа у свемиру догађа се под утицајем једне од четири основне силе: гравитационе, електромагнетне, јаке (нуклеарне) и слабе (која се манифестује у термонуклеарним процесима). Кад бисмо имали једнаку смешу материје и антиматерије не бисмо имали овај наш свет овакав какав јесте, каже Шијачки. Материја и антиматерија би стално биле у контакту и изазивале експолозије и распадање и не би било могућности да се на дуже време формирају атоми, од атома молекули, па кондензована стања и сложенији системи. Да ли људско тело има и антиматерију? У принципу има, али на врло дубоком нивоу. Антиматерије нема на ниову атома, ни електронског омотача. Има је на новоу језгра, али се она јавља у веома кратким интервалима и нестаје. Зато не можемо директно казати да наше тело има антиматерију. Међутим, кад имамо неки глуон он ће створити кварк и антикварк, при чему се у веома кратким интервалима стварају и честице антиматерије и нестају. У том аспекту, вели професор Шијачки, стално имамо античестице, без којих ни кваркови ни протони не би били на окупу и једноставно не бисмо постојали. На овом нивоу у сваком од нас у сваком тренутку постоји антиматерија. Када нападне антиматерија Оно што највише копка у вези са антиматеријом је њена недодирљивост. Честице антиматерије се повинују истим законима физике као и честице материје али, уколико дође до додира између њих, честице поништавају једне друге и експлодирају уз ослобађање енергије. Ипак, физичари су открили да ствари и нису тако једноставне. Најновији експерименти су показали да честице материје и антиматерије могу коегзистирати у исто време, што би могло отворити потпуно незамислива подручја науке, тј. једну саасвим нову врсту хемије. Ово откриће је последица трагања за одговором на питање: зашто се међусобно поништавање честица материје и антиматерије дешава веома брзо. Тај процес описује теорија која обједињује електромагнетне силе и слабе силе, које су у основи универзума. Уз помоћ ове теорије, истраживачи могу да открију колико брзо неки електрон бива уништен у присуству позитрона, његове одговарајуће честице у оквиру антиматерије. Резултати се не слажу у потпуности са оним што теорија претпоставља. Клиф Сурко, стручњак за антиматерију са Универзитета у Сан Дијегу, је још 1987. користио "јонску замку", одржавану на високом нивоу вакуума, како би проверио колико дуго позитрони могу да постоје пре него што дође до њиховог уништења. Користио је електрична и магнетна поља како би задржао позитроне да не дођу у контакт са материјом. Успео је у нечему чему се мање надао. Очекивао је да ће животни век позитрона бити мало дужи од једног минута, а трајао је око три десетинке секунде. Истраживачи антиматерије су сковали термин "зеф" (Зефф) како би измерили колико брзо честица материје нестане након што је погоди позитрон. Један електрон, по дефиницији, има вредност зеф 1, тако да би се могло очекивати да ће зеф једног атома или молекула имати приближну вредност броју електрона које садржи. Својим експериментима, Сурко је открио бројне варијације у вредности зефа код различитих молекула. Поједини молекули су имали вредности зефа и до 10 милиона. Реч је о стабилним органским молекулима, са само неколико стотина електрона, који су реаговали попут динамита када би дошли у додир са антиматеријом. Сурко је дошао до ових резултата 1992. године. У исто време, тим научника истраживао је интеракцију материје и антиматерије на Универзитету у Сиднеју, под вођством физичара Глеба Грибакина. Он су утврдили, према примени теорије о електричним и слабим силама, да се електрон и позитрон поништавају када дође до чеоног судара те две честице. Али, шта би се десило уколико не би дошло до тога? Да ли позитиван напон позитрона омогућује да се повежу електрони у молекулу кроз који позитрон пролеће? Слична теорија постојала је још 1951, када је откривено да се позитрони могу везати за електроне, стварајући неутрални систем налик атому назван позитронијум, који је био стабилан током 100 наносекунди. Тада се сматрало да електрично привлачење негативно наелектрисаног електрона и позитивно наелектрисаног позитрона одржава позитронијум као целину. Иако се чинило да то има смисла, Грибакин је сматрао да би било могуће и да се позитрон веже за неку честицу, чак иако она није негативно наелектрисана. Када би позитрони били у прилици да деформишу облак електрона који окружује језгро средишњег атома, на пример, то би дозволило позитронима да се вежу са тим атомом. Према овом сценарију, позитрон не би морао да се директно судари са електроном да би дошло до њиховог уништења: било би му потребно само да се довољно приближи и буде увучен у једињење антиматерије и материје. На крају би то привлачење честица изазвало колизију, а самим тим и поништавање, чиме би тај хибрид нестао. Слична истраживања су вршена и на Универзитету у Дарвину, у Аустралији, где је група научника показала да би интеракција између позитрона и атома литијума требало да омогући формирање стабилног једињења. Предвидели су и животни век тог једињења атома и позитрона: позитрон би погодио један од три електрона у атому литијума након једне наносекунде; али, док се то не деси, хибрид би се понашао као нова врста хемијског једињења. Поменути прорачуни су променили начин на који научници посматрају антиматерију. Предвиђено је да десет различитих атома могу да се вежу са позитроном. Те претпоставке нису експериментално потврђене, али су и сами прорачуни били довољно уверљиви да убеде физичаре да једињења између материје и антиматерије постоје. Био је то значајан напредак, али још увек недовољан да објасни мистерију Суркоових резултата. Прорачуни су важили једино за атоме, али нису објаснили како позитрони тако лако реагују са крупним молекулима. Том следећем кораку допринео је Грибакин, када је 2000. године показао да ће се позитрони пре везати са неким молекулима него са атомима. Да би дошло до поништавања позитрона и електрона, они морају да се приближе ситуацији у којој ће изгубити одређени део своје кинетичке енергије. На нивоу атома, енергија не може да буде тек тако одбачена, већ мора негде отићи. Молекули имају место за смештање вишка енергије. Када се сударе позитрон и молекул, енергија позитрона се може пренети у вибрацију молекула. Један велики молекул може да вибрира на много различитих начина, тако да би требало да постоји широк распон енергија надолазећих позитрона које молекул може да прими. Грибакин је претворио ову идеју у модел који предвиђа да различити молекули дају другачије стопе поништавања, у зависности од енергије надолазећег позитрона. Претпоставке Грибакиновог модела Сурко је представио у својим експериментима. На пример, везе које укључују водоник су прилично слабе, уз много простора за везивање са позитронима, док су атоми флуора чвршће повезани са електронима и не дозвољавају им да се сједине са позитронима. Сурко се потом посветио експериментима стварања различитих једињења честица материје и антиматерије. Позитрони у овим једињењима измичу законима физике, према којима није могуће да две честице деле исто квантно стање. Резултат је атом чије хемијске особине не постоје код нормалних атома. Број електрона који заузимају сваки енергетски ниво код обичних атома је ограничен. Међутим, ништа не спречава један позитрон да се нађе на истом месту на коме се већ налази један електрон. Због тога што распоред електрона одређује хемијске особине једног атома, отвара се низ нових могућности. Научници већ раде на томе да се ова идеја преточи у дело. Ако се позитрон веже за обичан молекул и тамо дође до његовог уништења, пореметиће молекул на начин који се може предвидети. То би научнике могло навести на стварање једињења која могу настати само на тај начин. Таква једињења можда већ постоје у нашем универзуму: зна се да наша галаксија, на пример, садржи изворе антиматерије који би могли бити места за хемијске реакције какве никада нисмо приметили на Земљи. (New Scientist)