在发展关于电子的新方程过程中，狄拉克意识到爱因斯坦著名的方程式E=mc2并不很准确。尽管遍布麦迪逊大道、孩子们的T恤、卡通片，甚至超级英雄们的服装之上，但爱因斯坦的这个方程式只有部分是正确的，正确的方程式其实是E=±me2（之所以出现这个减号，是因为我们必须考虑一特定数量的平方根。考虑一个数量的平方根总是会引入一个正或负的模糊度。）
使用狄拉克的理论，我们现在能够回答许多问题：重力的反物质对应物是什么？反宇宙存在吗？
这一理论留下了有少量反物质自然存在的可能性。如果的确如此，那么发现其来源将大幅减少在反物质发动机内使用反物质的成本。理论上，天然反物质的沉积物很容易被发现。当一个电子和一个正电子相遇，它们对消，成为γ射线，能量为1.02百万电子伏或以上。这样，通过在宇宙中扫描具有这样能量的γ射线，我们可以发现天然反物质的“指纹。”
要制造一台反物质发动机，需要将一束稳定的反物质流注入一间反应室中，在那里它将被小心地与普通物质相结合，制造出一次控制之下的爆炸，类似于化学火箭制造的爆炸。这一爆炸制造出的离子随即会被从反物质火箭的一端发射出来，创造出推助力。由于反物质发动机将物质转化为能量的效率很高，理论上它是未来恒星飞船最令人感兴趣的发动机设计之一。在《星舰迷航》系列中，反物质是“企业号”的能量来源，它的发动机是由控制之下的物质与反物质相撞提供能量的。
换言之，反物质存在是由于狄拉克的方程有两种解，一种是物质的，一种是反物质的（而且，反过来这是狭义相对论的结果）。
为了问答这些问题，我们必须考査反物质本身的来源。反物质的发现要追溯到1928年保罗·狄拉克（Paul Dirac）的开创性研究成果。他是20世纪最才华横溢的物理学家之一。他在剑桥大学担任卢卡斯数学教授席位（Lucasian Chair），那是牛顿曾经担任的席位，目前由史蒂芬·霍金担任。狄拉克出生于1902年，当1925年量子革命爆发的时候，他是一位高高瘦瘦的20来岁的青年。尽管他当时在学习电气工程，可却突然被量子理论带来的兴趣浪潮横扫了。
杰克逊估计，在一艘宇宙飞船中，控制下的物质-反物质反应能够只使用30毫克反物质就为一艘太阳帆飞往冥王星提供燃料。“17克反物质”，杰克逊说，“足够为一艘恒星飞船提供动力飞往半人马座（Alpha Centauri）。”杰克逊声称，在金星和火星的轨道之间可能有80克可以被太空探测器收集到的反物质。然而，由于将这一巨型反物质收集器投入使用的复杂性和巨大开支，它在本世纪末之前或更晚的时候可能无法实现。
但是，费曼随即提出了一个令人不安的想法。如果外星人伸出的是他们的左手会怎么样？这意味着我们犯了一个致命的错误，我们没能让他们明白“左”和“右”的概念。更糟糕的情况是，这意味着外星人事实上是由反物质组成的，他们将所有的试验倒过来履行，因此混淆了“左”和“右”。这表示当我们和他们握手时我们就会爆炸！
1995年，CERN创造了历史，它宣布已经制造出9个反氢原子。费米国家实验室很快依样画葫芦地制造出了100个反氢原子?原则上，除了惊人的花费以外，没有什么能够阻止我们同样制造出更高级的反元素。哪怕是制造几盎司的反原子，都会让任何一个国家破产。目前反物质的产量在每年1/100亿克到1/10亿克之间。这一产量到2020年可能提高3倍。反物质的经济效益非常差。在2004年，CERN花费2000万美元制造出了一万亿分之几克的反物质。按照这一比率，生产1克反物质要花费100美元的1000万亿倍，并且反物质工厂还得不间断地运转上1000亿年！这使得反物质成为世界上最贵重的物质。
因此，当年同在哥伦比亚大学的杨振宁与李政道证明这一宝贵的命题有误时引起了轰动。通过仔细观察亚原子粒子的性质，他们证明镜像宇宙、P反向宇宙是不可能存在的。一位物理学家在得知这一革命性的结果后说：“上帝一定犯了个错误。”由于这一名叫“宇称颠覆”（overthrow of parity）的研究结论意义重大，杨振宁和李政道在1957年获得了诺贝尔物理学奖。
——马克·吐温
如果反物质少量存在于外太空中，那么就可能“收获”一些反物质用以推进宇宙飞船，NASA的先进概念研究所非常慎重地采用了在太空中收获反物质的构想，近期NASA为一项飞行员计划提供了资助研究这一概念。“基本上，你想做的是织出一张网来，就像在钓鱼时那样。”巴尔技术（Hbar Technologies）公司的杰拉德·杰克逊（Gerald Jackson）如是说，该公司是这一计划的带头组织。
在丹·布朗的书《天使与魔鬼》（Angel and Demons）——《达·芬奇密码》之前的畅销书中，一小帮极端主义者“光明会”策划了一次阴谋，用一枚从日内瓦市外的核实验室CERN偷来的反物质弹炸毁了梵蒂冈。阴谋家们知道，当物质和反物质相互碰撞会造成一场巨大的爆炸，比氢弹的威力大上许多倍。尽管反物质弹纯属虚构，但反物质却是真实的。
那是我们在20世纪60年代之前的理解。要说出我们的宇宙和一切都由反宇宙组成并且宇称翻转的宇宙之间的区别是不可能的。如果你将宇称和电荷都反转，产生的宇宙将遵循物理定律。宇称本身被颠覆了，但是电荷和宇称仍旧在该宇宙中保持良好的对称性。因此一个CP反向宇宙仍然是可能的。
但狄拉克意识到薛定谔的方程有一个不足之处。它只描述了低速移动的电子。对于高速移动的电子，该方程就失灵了，因为它并不遵守高速移动的物体的定律，即由阿尔伯特·爱因斯坦发现的相对论。
狄拉克还极度谦逊并憎恶为公众所知。当他获得诺贝尔物理学奖时，由于奖励会带来知名度和麻烦，他认真地考虑要拒绝它。但是，当有人向他指出拒绝诺贝尔奖将引来更多公众的瞩目，他决定接受。
为了更系统化地寻找自然存在的反物质，PAMELA（反物质探索及轻核子天体物理负载，Payload for Antimatter-Matter Exploration and LigHT-Nuclei Astrophysics）人造卫星于2006年被送入轨道，这是一项俄罗斯、意大利、德国和瑞典之间的协作项目，目的是搜索反物质。早先搜索反物质的任务是使用高空气球和航天飞机执行的，因此数据是在不超过一周的时间内收集来的。而相反，PAMELA将在轨道中停留至少3年。“它是有史以来建造的最佳探测器，我们将长时间使用它。”罗马大学（University of Rome）的皮埃尔乔治·皮科萨（Piergiorgio Picozza）宜布。
有任何反向的反宇宙是可能存在的吗？答案是：有。即使宇称反向和电荷反向宇宙是不可能的，反宇宙仍旧是可能的，但那会是一个奇怪的宇宙。如果我们反转电荷、宇称和时间的推移顺序，那么所获得的宇宙将符合所有的物理定律。CPT反向宇宙是允许存在的。
反物质收割机以三个同心球体为基础，每个都由一张网格金属丝网制成。最外面的球体直径有16千米，并且带正电荷，因此它将排斥任何质子，后者是带正电荷的，它将吸引反质子，反质子是带负电荷的。反质子将由外侧球体收集，随后在它们通过第二个球体的时候速度将被放慢，并且最终在它们到达最内侧的球体时停下，这一球体直径为100米。反质子随即会被捕捉到一个磁瓶子中，并且与正电子混合，以制造反氢元素。
在一些科幻小说中，主人公在外太空中发现了一颗与地球相似的行星，事实上，除了一切都由反物质组成外，那颗新的星球与地球在各方面都一模一样。我们在这颗行星上有反物质孪生兄弟，有反儿童，居住在反城市中。由于除了电荷相反之外，反化学的定律与化学定律相同，生活在这样一个世界中的人永远都不会知道他们是由反物质组成的（物理学家们把这称作电荷反向宇宙，或C反向宇宙，因为在这一反宇宙中所有的电荷都是反的，但是余下的一切都保持相同）。
费曼甚至想象一次历史性的会面最终发生在外星人与人类间。我们在首次会面时要求外星人伸出他们的右手，我们将会握手。如果外星人确实伸出了他们的右手，那么我们就知道我们成功使他们知晓了“左与右”和“顺时针方向与逆时针方向”的概念。
已经有大量图书记录了关于牛顿的古怪个性，其中有大量假说——从汞中毒到精神病。但是最近剑桥心理学家西蒙·巴伦-柯洪（Simon Baron-Cohen）提出了一项最新理论，或许能够解释牛顿与狄拉克的奇怪性格。巴伦-柯洪宣布，两人可能都患有艾斯伯格症候群（Asperger's syndrome），这种病与自闭症近似，就像影片《雨人》中的低能天才一样。艾斯伯格症候群患者极端不容易暴露思想，社交上别别扭扭，并且有时生来具有极强的计算能力。但是与自闭症患者不同，他们在社会中能应付得过来，并且可以担任富有成效的工作。如果这一推想是正确的，那么牛顿与狄拉克奇迹般的数学能力或许是以社交上孤立于其他人为代价而获得的。
在科学界所能听到的最令人兴奋、宣告新发现到来的话语不是“尤里卡”（我发现了！），而是“真奇怪……”
在1955年，加利福尼亚大学伯克利分校的粒子加速器贝韦特朗（Bevatron）制造出了第一颗反质子。正如预期的那样，它与质子完全相同——除了它具有负电荷。这意味着，我们可以制造出反原子（由正电子围着反质子转动）。其实，在理论上，反元素、反化学、反人类、反地球甚至反宇宙都是可能的。
史蒂芬·霍金为狄拉克没有取得他自己方程的专利感到遗憾。他写道：“如果狄拉克为狄拉克方程取得专利的话，他会发一笔大财。他将从每台电视机、每台随身听、每套电子游戏和每台计算机上收取专利费。”
如果一个人不像我们那样具有宗教信仰，我们会说他是个怪人，这就算完了。我的意思是，现今的确是这样，因为现在我们不能烧死他了。
处理反物质则提出了不寻常的问题，因为任何物质与反物质之间的接触都会引起爆炸。将反物质放入一个寻常的容器中是自杀行为。当反物质接触到容器壁，它会爆炸。如果反物质如此不稳定，那么应该如何处理它呢？一种方法是先将反物质电离成气态或者离子，随后将它安全地封闭在一个“磁瓶子”（magnetic bottle）中。磁场会防止反物质碰触容器壁。
常识告诉我们，T反向宇宙是不可能的。但亚原子粒子的数学方程告诉我们并非如此。牛顿的定律向前或向后推移都能完美地起作用。想象一下拍摄一场台球比赛，每一次球的相撞都遵循牛顿的运动定律。播放这样一盘录像带会造成一场古怪的比赛，但这是牛顿的定律所允许的。
（具有讽刺意味的是，我们无法与这样一个CPT反向世界进行交流。如果他们的行星上时间是倒流的，那便意味着我们通过无线电告诉他们的一切都是他们未来的一部分，因此他们将在我们与他们说话后马上忘记一切。所以，尽管CPT反向宇宙在物理定律下是允许的，但我们无法通过无线电与任何CPT反向宇宙中的外星人谈话。）
科学史学家们试图弄明白狄拉克是如何得出他革命性的方程的，而且反物质概念常常使他被比作牛顿。奇怪的是，牛顿与狄拉克有很多共同点。当他们在剑桥完成自己影响重大的成果时都是20多岁，两人都是数学大师，两人都具备另一个显而易见的特征：完全缺乏社交能力，达到了病态的地步。两人都因为无法加入小型对话和不具备基本的社交风度而名誉受损，狄拉克的害羞到了令人难堪的地步，他从来不会说任何话，除非被直接提问，随后他会回答“是”或“不是”，或者“我不知道”。
目前，在CERN和芝加哥市外的费米国家实验室（Fermi lab）的巨大粒子加速器已经能够制造微量反氢（这是通过使用粒子加速器将一束高能量质子发射进入目标，由此制造大量亚原子残骸而成。强大的磁铁分离出反质子，它们被减慢到非常低的速度，并且随后暴露在由钠-22自然放射出的反电子之下。当反电子环绕反质子转动时，它们制造出了反氢，因为氢原子是由一个质子和一个电子组成的）。在纯净的真空中，这些反原子能够永远存在，但由于杂质和与墙壁的相撞，这些反原子最终会撞击普通的原子，被对消，释放出能量。
正如我们讨论过的那样，反粒子具有与普通物质相反的电荷，但是完全没有电荷的粒子（比如光子，光的粒子；或者引力子，万有引力的粒子）可以是它们自己的反粒子。我们可以看到万有引力是它自己的反物质，换言之，重力和反重力是同一件事物。因此，反物质在重力下会躺倒，而不是站立（物理学家普遍相信这点，但事实上它从未在实验室中被证明过）。
（虽然当CP反向宇宙被证明不符合物理学定律时，许多物理学家都感到难过，但从事后来看这一发现是件好事，正如我们早先讨论的那样。如果CP反向宇宙可能存在，那么最初的大爆炸应该涉及数目恰好相同的物质和反物质，并因此应当发生100%的对消，那么我们的原子是不可能存在的！我们是作为数量不均的物质与反物质之间对消的残留物而存在的，这一事实是CP不守恒的证据。）
最有可能的解释是由安德烈·萨哈罗夫（Andrei Sakharov）首先提出的，他在20世纪50年代为苏联设计了氢弹。萨哈罗夫的理论说，宇宙初始，物质和反物质的数量在大爆炸中有轻微的不对称。这一轻微的对称破坏被称为“CP不守恒”（CP violation），这一现象目前是许多活跃的研究课题的中心。实际上，萨哈罗夫的理论指出，所有今天宇宙中的原子都是从一次物质和反物质间的近乎完全的对消中遗留下来的，大爆炸导致了两者之间的一次宇宙对消。少量的残余物质创造了组成如今可见宇宙的残留物。我们身体的全部原子都是这次物质与反物质之间巨大对撞的残存。
迄今为止，能够生产反质子的粒子加速器并非特别设计用于这一用途，因此它们效率不高。这样的粒子加速器主要目的是作为研究工具，而不是反物质工厂。这就是为什么史密斯想象着建造一台特别用于生产大量反质子、能够降低成本的新型粒子加速器。
这表示，我们通过电话与外星人交谈，我们无法说明一个普通的宇宙和一个既宇称反向又电荷反向的宇宙（也就是，左和右互换，并且所有物质都变成了反物质）之间的不同。
但是，由于反物质发动机涉及的技术困难，发展这一技术或许要花上一个世纪，甚至更久，这使得它成为“一等不可思议”。
PAMELA的目的是探测来自普通来源的宇宙射线，比如超新星；同时也探测来自特殊来源的宇宙射线，比如完全由反物质组成的恒星。PAMELA将特别寻找反氦元素的蛛丝马迹，它可能在反恒星的内部产生。尽管如今的大多数物理学家相信宇宙大爆炸造成了物质和反物质间近乎完全的对消，但根据萨哈罗夫的看法，PAMELA是基于一种与此不同的假设——整个反物质宇宙范围没有经历那次对消，而且因此在今天以反恒星的形式存在。
他推断，确定的事物很容易交流，比如我们身体的形状和我们有多少手指、手臂和腿。我们甚至可以向外星人讲解化学和生物学定律。但如果我们试图向他们解释“左”和“右”（或者“顺时针方向”和“逆时针方向”）的概念，我们次次都会失败。我们将永远无法向他们解释我们的心脏是在我们身体的左侧，就是地球自转的方向，或者DNA分子盘旋的方向。
狄拉克方程不仅仅预测了反物质的存在，还预言了电子的“自旋”（spin）。亚原子粒子能够自旋，很像一个陀螺。反过来，电子的自旋对于了解晶体管和半导体中的电子流至关重要，这莫定了现代电子学的基础。
但是物理学家们憎恶负能量。有一条物理公理陈述，物体永远都趋向于最低能量状态（这就是水永远设法保持最低水平——海平面的原因）。由于物质永远都会下降到其最低的能量水平，负能量的前景可能会是灾难性的。它意味着所有的电子最终都会急剧向下跃迁至无穷的负能量级，由此，狄拉克的理论会变得不稳定。因此，狄拉克发明了“狄拉克海”（Dirac sea）这—概念。他设想所有的负能量状况都已经被填满了，如此一来，电子就不能向下跃迁至负能量级，这样宇宙就稳定了。同样，一道γ射线可能偶然与一个处于负能量状态的电子相撞，并且将它提高到一种正能量的状态。我们随后会看到γ射线变成了一个电子，并且在狄拉克海中制造了一个“洞”。这个洞在真空中的表现会像一个气泡，即：它将具有正电荷以及与最初的电子相同的质量。换言之，这个洞会表现得像一个正电子一样。因此，在这幅图景中，反物质由狄拉克海中的“气泡”组成。
在量子理论中，事情要更加复杂。T反向本身违反了量子力学的定律，但是完整的CPT反向宇宙是允许的。这意味一个左和右是反转的、物质变成了反物质而且时间倒退的宇宙是遵循物理定律的，完全可以。
尽管反物质是地球上最珍贵的物质，但它的成本每年都在持续大幅下降（目前1毫克约花费62.5万亿美元）。一台正在芝加哥市外的费米国家实验室制造中的粒子注入器应当能够将反物质的产量提高10倍，从每年1.5微毫克增加到15微毫克，这将把反物质的价格拉低。然而，NASA的哈罗德·杰瑞希（Harold Gerrish）相信，随着进一步的改良，价格可以较为实际地下降到每微克5000美元。新墨西哥州洛斯阿拉莫斯的新奈吉技术公司（Synergistics Technologies）的史蒂文·豪（Steven Howe）博士说：“我们的目标是将属于科幻小说中激进范畴的反物质转移到交通和医学中应用的商业范畴。”
“如果我们能够将我们已经在CERN中制造出的所有反物质收起来，并且让它们与物质对消，”一篇出自CERN的报告如此说道，“我们将拥有足够的能量将一个电灯泡点亮几分钟。”
在另—些科幻故事中，科学家们在外太空中发现了地球的孪生兄弟，不同之处在于那是一个镜中的宇宙。在那里，所有一切都是左右颠倒的。每个人的心脏都在右侧，并且大多数人是左撇子。他们终其一生都不知道自己生活在—个左右颠倒的镜像宇宙里（物理学家将这样一个镜像宇宙称为宇称反向宇宙，或P反向宇宙）。
狄拉克作出这一令人震惊的预言后仅仅数年，卡尔·安德森（Carl Anderson）真正发现了正电子（狄拉克因此在1933年获得诺贝尔奖）。
今天，狄拉克的著名方程被镌刻在西威斯敏威特的石板上，离艾萨克·牛顿的墓不远。在全世界，它或许是被授予如此独特荣誉的唯一方程。
一枚原子弹全部的惊人威力只有约1%有效。只有很小一部分铀转变成了能量。但如果反物质弹能被制造出来，它将把自身100%的质量转变为能盘，这使它远比原子弹有效力（更精确一点说，一枚反物质弹中50%的材料能被转化为可使用的爆炸性能量。其余将以探测不到的粒子——称为中微子的形式被带走）。
量子理论是建立在这一概念上的：像电子这样的粒子可以不被作为点状粒子进行描述，而是作为某种类型的波用薛定谔的著名方程描述（波代表了能够在那一点找到该粒子的可能性）。
什么是反物质？自然界没有充分的理由就在宇宙中将亚原子颗粒的数量加倍似乎很奇怪。大自然通常很节俭，但是现在我们了解了反物质，大自然似乎极度冗赘和浪费。如果反物质存在，反宇宙也能存在吗？
总的来说，如果地球上能制造出足够的反物质，或者在外太空中能发现足够的反物质，反物质发动机也许给了我们为远距离恒星飞船提供燃料的确切可能性。由于CP不守恒，物质与反物质之间有微小的失衡，这也许反过来意味着有大量的反物质仍旧存在，并且能被收获。
因此，当20世纪30年代物理学家们意识到每一颗粒子都有一个孪生兄弟——一颗反粒子，但具有相反的电荷时，事情很让人震惊。第一个被发现的反粒子是反电子（称为正电子），具有正电荷。正电子与电子在所有方面都完全一样，除了它携带相反的电荷。它最初是在云雾室中拍摄的宇宙射线照片里被发现的（正电子轨迹在云雾室中能相当容易地看到。当被置于一个强大的磁场中时，它们转向与普通电子相反的方向。事实上，我在上高中时拍摄过这样的反物质轨迹）。
在20世纪初，物理学家意识到原子由带电荷的亚原子粒子与绕一个微小原子核（带正电荷）转动的电子组成（带负电荷）。原子核反过来由质子（带正电荷）和中子（带电呈中性）组成。
诺贝尔奖得主理査德·费曼就这些宇宙提出了一个有趣的问题：“假设有一天我们与一颗遥远行星上的外星人用无线电取得了联系，但无法看到他们，我们能通过无线电向他们解释‘左’和‘右’之间的差别吗？”他问道。如果物理定律允许P反向宇宙存在，那么要传达这些概念应该不可能。
狄拉克的理论同样回答了深层次的问题：为什么自然界允许反物质存在？这能意味着反宇宙存在吗？
你可以从一个先锋背上的箭头认出他来。
事实上，反物质的“源泉”已经由西北大学（Northwestern University）的威廉·波塞尔（William Purcel）博士在银河系中发现，位置离银河中心不远。显然，一股反物质的溪流存在着，它在与普通的氢气撞击时创造了这一典型性的1.02百万电子伏γ射线。如果这一缕反物质存在于自然界中，那么其他没有在大爆炸中被摧毁的反物质群也可能存在于宇宙中。
由于我们如今对反物质的知识，以及这一科技可以预见的演变，我把反物质火箭飞船划分为“一等不可思议”。
时间反演是一种古怪的对称。在一个T反向宇宙中，煎蛋会从晚餐盘子里跳下，在煎锅里重新成形，随后跳回鸡蛋中，封上裂缝；尸体从死亡状态中站起，变得年轻，变成婴儿，随后跳回他们母亲的子宫。
—些科学家梦想从一颗漂浮在太空中的流星上收获反物质（《飞侠哥顿》连环漫画有一次渲染了一颗离群的流星漂浮在太空中，它与任何行星发生接触都会制造一次恐怖的爆炸）。如果天然反物质在太空中未被发现，我们将不得不等待数十年甚至几个世纪，直到我们能够在地球上生产出巨量反物质。但假设生产反物质的技术问题能够解决，那么有朝一日反物质火箭带我们去恒星就成了可能。
年轻的狄拉克面临的挑战是修正薛定谔的方程，使它适应相对论。在1928年，狄拉克提出了对薛定谔方程的彻底修改，完全遵守了爱因斯坦的相对论。物理学界被震惊了。狄拉克纯粹通过控制更高级的数学对象——旋量（spinor），发现了他著名的电子相对方程。一次数学上的好奇心突然成了整个宇宙的中心。（不同于他之前许多坚持物理上的重大突破应该扎实地建立在实验数据基础上的物理学家们，狄拉克采取了相反的策略。对他而言，美感充足的纯数学就是通向重大突破的确实指南。他写道：“在一个人的方程中具备美感比使之符合实验结果更重要，而且如果一个人真正具有健全的洞察力，那么他就身处肯定通往进步的道路上了。”）
然而，让我们面对另一个问题：超光速恒星飞船在未来的数千年后会成为可能吗？爱因斯坦的名言“没有什么能比光更快”是否存在漏洞？令人吃惊的是，答案是肯定的。
对于费曼而言，这一结论意味着如果你通过无线电与外星人谈话，你不可能建立一个能够使你仅仅在无线电中就说出左撇子和右撇子宇宙之间区别的试验（例如，放射性钴-60放射出的电子以顺时针方向和以逆时针方向自转的数目并不相等，而是事实上以一种优先的方向自转，由此打破了宇称）。
如果反物质的价格可以通过技术改造和大量生产进一步降低，史密斯期盼有一天反物质火箭能够成为行星间和（或许是）恒星间旅行的常用交通工具。然而，在那天来临之前，反物质火箭将停留在纸上阶段。
——贝弗利·鲁比克（Beverly Rubik）
宾夕法尼亚州立大学的物理学家杰拉德·史密斯（Gerald Smith）是反物质火箭最主要的倡导者之一。他相信短期内，只需小小4毫克的正电子就足以将一架反物质火箭在几星期内送上火星。他注意到，反物质内包含的能量比普通火箭燃料中包含的能量大10亿倍。
——艾萨克·阿西莫夫
反物质在地球上如此难以制造，在宇宙中找到反物质是否会比较容易？遗憾的是，在宇宙中对反物质的搜索所获甚微，使物理学家们相当惊讶。我们的宇宙是由物质、而非反物质组成，这一事实难以解释。我们可以天真地假设，宇宙初始时有相同、对称数量的物质和反物质。因此反物质的缺失令人不解。
制造这种燃料的第一步是通过粒子加速器制造成束的反质子，随后将它们储存在一个史密斯构建的“潘宁阱”（Penning trap）中。在建造过程中，潘宁阱重量为220磅（大部分是液氮和液氦的重量），将在一个磁场中储存约1万亿反质子（在非常低的温度下，反质子的波长比容器壁中原子的波长长数倍，因此反质子大部分会从容器壁上反射回来，而不是自我对消）。他说，这样的潘宁阱应该能够将反质子保存约5年（直到它们最终与普通原子混合，被对消）。他的潘宁阱应该能够储存约十亿分之一克反质子。他的目标是制造出能够储存多达1微克（百万分之一克）反质子的潘宁阱。
然后，在1964年，物理学家们受到了第二次震撼：CP反向宇宙无法存在。通过分析亚原子粒子的性质，在与另一个CP反向宇宙通过无线电谈话时告知左与右、顺时针与逆时针之间的区别还是有可能的。由于这一研究成果，詹姆士·克罗宁（James Cronin）和瓦尔·费奇（Val Fitch）在1980年获得了诺贝尔奖。
这样的反物质与对等反向宇宙真的可能存在吗？物理学家非常严肃地看待关于孪生宇宙的问题。因为当我们简单地翻转我们所有亚原子粒子的电荷，或者反转左右方位之后，牛顿和爱因斯坦的方程仍旧保持不变。因此，C反向和P反向宇宙原则上是可能的。
长期以来，反物质一直是受到热烈思索的焦点。尽管反物质弹不存在，但物理学家已经使用强大的核粒子加速器制造出极小量的反物质用于研究。
