Il mondo che ci circonda é composto, come noi, di neutroni, protoni ed elettroni, trascurando i raggi cosmici e le particelle prodotte nei laboratori di fisica.

Nel 1932, Anderson, studiando i raggi cosmici, osservó una particella con la stessa massa dell’elettrone, ma con carica opposta: questa particella era il positrone o anti-elettrone, cioé l’antiparticella dell’elettrone. Questa fu la prima evidenza sperimentale dell’esistenza delle antiparticelle. Grazie a questa scoperta Anderson fu insignito, tre anni più tardi, del premio Nobel per la fisica.
In seguito sono stati osservati anche l’anti-protone, l’anti-neutrone, nonché le antiparticelle di molti altri adroni e di tutti i leptoni. La presenza degli anti-barioni cosí come quella dei mesoni assicura l’esistenza degli anti-quarks.
Non ci addentreremo nelle differenze tra particella e sua antiparticella, perché questo richiede concetti di fisica molto complessi. Interessiamoci invece ad un’altra domanda forse più affascinante: é possibile pensare ad un mondo di antimateria, cioé composto di anti-atomi con anti-elettroni che ruotano attorno a nuclei di anti-protoni ed anti-neutroni come per la materia ordinaria?
La risposta é sí!
Non esistono ragioni per le quali non possa esistere un universo di antimateria composto di anti-atomi. Per capire se questa é più una possibilitá che una certezza, in alcuni laboratori si creano artificialmente anti-atomi e se ne studiano le proprietá, per controllare se c’é una qualche differenza tra atomi ed anti-atomi e per capirne, in caso, le ragioni.

Che cosa succederebbe se materia ed antimateria si incontrassero? Se un sasso di materia andasse ad urtare contro un anti-sasso questo si annienterebbe, producendo una grande quantitá di energia sotto forma di fotoni.

Nel linguaggio usuale il simbolo dell’antiparticella é uguale a quello della particella corrispondente con una barra sopra, cosí abbiamo:

Per il positrone si puó anche scrivere:

Torniamo ora alla scoperta del positrone, evento che costituí una delle verifche più importanti della meccanica quantistica relativistica, ed in particolare dell'equazione di Dirac. Questa prevedeva, infatti, l'esistenza, insieme all'elettrone, di una particella con le stesse caratteristiche ma carica elettrica opposta, che oggi sappiamo essere la sua antiparticella.

La scoperta del positrone avvenne durante alcuni esperimenti per lo studo della radiazione cosmica da parte di Anderson. l'apparato di rilevazione era molto semplice: un rilevatore, detto "camera di Wilson" che, se attraversato da una particella, lasciava una traccia della traiettoria come una sequenza di puntini. La camera era inserita in un campo magnetico, poiché una particella carica, che si muove all'interno di un campo magnetico, invece di andare dritta, comincia a curvare tanto più, quanto é piccolo il suo impulso. La direzione verso cui la particella curva, é legata al segno della sua carica elettrica.

Attraverso questo rilevatore era possibile misurare, quindi, la carica elettrica e l'impulso delle particelle incidenti. Per misurare anche la massa, Anderson inserí nel rilevatore una lastra di piombo, perché, attraversandola, la particella avrebbe perso parte della sua energia. Misurando l'impulso prima e dopo la lastra, era possibile trarre informazioni molto utili sulla massa delle particelle.
Proprio da queste misure Anderson osservó, nel 1932, una particella con carica positiva, con massa molto minore di quella del protone. Attraverso la misura dell'energia persa nell'attraversare la lastra di piombo, Anderson concluse che la particella aveva la massa dell'elettrone, ma carica opposta. Oggi sappiamo che aveva appena scoperto l'antielettrone.