Antihidrogen

Antihidrogen adalah antimateri dari hidrogen. Sementara atom hidrogen biasa terdiri dari elektron dan proton, atom antihidrogen terdiri dari positron dan antiproton. Lambang kimia yang diajukan untuk mewakilinya adalah H yang diberi garis atas, yakni H (dibaca: H bar).

Menurut teorema CPT (muatan, paritas, dan waktu) dari fisika partikel, atom-atom antihidrogen harus memiliki banyak sifat yang dimiliki oleh atom hidrogen biasa, yaitu mereka harus memiliki massa, momen magnet, dan frekuensi transisi yang sama (lihat spektroskopi atom) di antara status-status kuantum atomnya. Misalnya, atom-atom antihidrogen yang bergerak diharapkan memancarkan cahaya yang sewarna dengan yang dipancarkan oleh atom-atom hidrogen biasa. Atom-atom antihidrogen harus tertarik pada materi atau antimateri lain secara gravitasional dengan gaya yang sama besarnya dengan yang dialami oleh atom-atom hidrogen biasa. Ini akan menjadi tidak benar jika antimateri memiliki massa gravitasi negatif, yang dirasa sangat mustahil, meskipun belum terbukti secara empirik.

Ketika atom-atom antihidrogen mengalami kontak dengan materi biasa, mereka segera saling menghilangkan dan menghasilkan energi berbentuk sinar gama dan partikel-partikel berenergi tinggi yang disebut pion. Pion-pion ini pada gilirannya segera meluruh dengan cepat menjadi partikel-partikel lain yang disebut muon, neutrino, positron, dan elektron, dan partikel-partikel ini serta merta terhambur. Jika atom-atom antihidrogen dipencilkan di dalam ruang hampa sempurna, mereka akan tetap wujud sampai tak hingga batas waktu.

Saat ini, belum ada tanda-tanda spektral yang pasti yang mengisyaratkan keujudan antihidrogen, karena pengukuran spektrum antihidrogen, khususnya pada selang 1S-2S, merupakan tujuan eksak kolaborasi CERN ini.