När de ombeds att nämna det dyraste materialet tänker de flesta på guld, platina eller olja. Ändå är den verkliga världens dyraste substans antimateria, en form av materia som är så kostsam att producera att den trotsar konventionell budgetering.
Antimateria består av antipartiklar - spegelmotsvarigheter till vanliga partiklar som delar samma massa och spinn men har motsatt elektrisk laddning och magnetiskt moment. För varje elektron finns en positron; för varje proton, en antiproton; och för varje neutron, en antineutron. När materia och antimateria möts utplånar de varandra och frigör intensiv gammastrålningsenergi.
Universum innehåller både materia och antimateria, men en liten asymmetri lämnade mer materia än antimateria efter Big Bang, vilket gjorde att kosmos kunde överleva. Att asymmetri är en av de största obesvarade frågorna inom fysiken.
Att producera antimateria i partikelacceleratorer är en utomordentligt energikrävande process. Ett enda gram antiprotoner beräknas kosta runt 62,5 biljoner dollar enligt en NASA-studie, medan en CERN-fysiker har föreslagit att ett prov på 1/100 nanogram kan vara värt ett kilo guld - ungefär 5,8 kvadrilljoner dollar per gram. Dessa siffror överstiger vida den globala BNP, vilket illustrerar kostnadens svindlande omfattning.
Två nyckelfaktorer driver priset:den minimala avkastningen per investeringsenhet och svårigheten att lagra antimateria innan den förstörs. Nuvarande acceleratorer kan bara generera små mängder antimateria, och det mesta går förlorat innan det kan samlas upp.
Den första framgångsrika skapandet av antiprotoner inträffade 1955 vid Bevatron, en då-state-of-the-art accelerator vid Lawrence Berkeley National Laboratory. 1995 producerade CERN den första antiväteatomen. Men dessa atomer förintades inom mikrosekunder, vilket förhindrade långtidsstudier.
För att övervinna detta byggde CERN Antiproton Decelerator (AD), som bromsar antiprotoner med hjälp av ett kraftfullt elektriskt fält. AD har framgångsrikt lagrat antiväte i upp till 16 minuter, vilket möjliggör detaljerade undersökningar av dess egenskaper och lägger grunden för framtida, mer effektiva produktionsmetoder.
Trots dessa framsteg är energin som krävs för att producera och innehålla antimateria fortfarande ett stort hinder. Tills ett genombrott i produktionseffektivitet inträffar kommer antimateria att förbli universums dyraste substans.
