La antimateria está en el corazón de las novelas y programas de ciencia ficción como Star Trek, pero en realidad, su existencia en nuestro universo no es ficción en absoluto. Como su nombre lo indica, esta sustancia es lo opuesto a la materia y fue descubierta en la primera mitad del siglo XX. Continúa intrigando a los físicos y a los fanáticos de la ciencia ficción por igual.
La materia, la materia de la que están compuestas todas las cosas físicas, está formada por átomos que a su vez están compuestos de partículas como protones, electrones y neutrones. De manera similar, la antimateria contiene antipartículas que se denominan antiprotones, positrones y antineutrones, respectivamente. Las partículas y antipartículas tienen la misma masa pero cargas opuestas; por ejemplo, un electrón tiene carga negativa y su opuesto, el positrón, es un electrón con carga positiva. La antimateria es un término general que se refiere a la culminación de estas antipartículas.
Cuando la materia y la antimateria entran en contacto, ambas son aniquiladas. Esto libera una gran cantidad de energía. De manera muy general, la teoría del Big Bang de la creación del universo implica el encuentro a gran escala de materia y antimateria.
La antimateria no es significativa en la Tierra a menos que se cree artificialmente en un laboratorio de física o en un entorno similar. Los científicos han podido crear cantidades relativamente pequeñas en forma de antihidrógeno. Ocurre brevemente de forma natural como resultado de los rayos cósmicos que penetran en la atmósfera, así como de la descomposición de materiales radiactivos. En cuestión de nanosegundos, las antipartículas y las partículas se encuentran y se destruyen, por lo que las antipartículas no son muy comunes en la Tierra. En el espacio, sin embargo, es mucho más común y observable mediante el uso de instrumentos finamente afinados.
La capacidad de crear antimateria artificialmente es muy importante en la ciencia médica, específicamente en las tomografías por emisión de positrones (PET). Una tomografía por emisión de positrones utiliza los subproductos de la aniquilación del electrón y el positrón (fotones gamma) para detectar y diagnosticar el cáncer. La antimateria también se utiliza en algunas otras formas de tecnología de radiación.
En teoría, la antimateria podría utilizarse como fuente de combustible renovable y completamente eficiente. Sin embargo, el tiempo, el esfuerzo y el costo de su creación superan actualmente el beneficio de la energía que podría producir. En el futuro, cuando se comprenda mejor, de hecho puede convertirse en una solución plausible para nuestra actual crisis energética en lo que respecta a la degradación ambiental.