Antimateria on tieteisromaanien ja -esitysten ytimessä, kuten Star Trek, mutta todellisuudessa sen olemassaolo maailmankaikkeudessa ei ole fiktiota. Kuten nimestä voi päätellä, tämä aine on aineen vastakohta ja se löydettiin 20 -luvun ensimmäisellä puoliskolla. Se kiehtoo edelleen fyysikkoja ja science fiction -faneja.
Aine, aineet, joista kaikki fyysiset asiat koostuvat, koostuvat atomeista, jotka itse koostuvat hiukkasista, kuten protoneista, elektroneista ja neutroneista. Vastaavasti antimateriaali sisältää antihiukkasia, joita kutsutaan vastaavasti antiprotoneiksi, positroneiksi ja antineutroneiksi. Hiukkasilla ja antihiukkasilla on sama massa, mutta vastakkaiset varaukset; esimerkiksi elektroni on negatiivisesti varautunut ja sen vastakohta, positroni, on elektroni, jolla on positiivinen varaus. Antiaine on kattava termi, joka viittaa näiden antihiukkasten huipentumaan.
Kun aine ja antiaine joutuvat kosketuksiin, ne molemmat tuhoutuvat. Tämä vapauttaa suuren määrän energiaa. Yleisesti ottaen maailmankaikkeuden luomisen alkuräjähdysteoriaan kuuluu aineen ja antiaineen laaja kohtaaminen.
Antiaineella ei ole merkitystä maapallolla, ellei sitä luoda keinotekoisesti fysiikan laboratoriossa tai vastaavassa ympäristössä. Tutkijat ovat pystyneet luomaan suhteellisen pieniä määriä antihydrogeenin muodossa. Se esiintyy lyhyesti luonnossa ilmakehän tunkeutuvien kosmisten säteiden sekä radioaktiivisten materiaalien hajoamisen seurauksena. Nanosekuntien kuluessa antihiukkaset ja hiukkaset kohtaavat ja tuhoutuvat, minkä vuoksi antihiukkaset eivät ole kovin yleisiä maapallolla. Avaruudessa se on kuitenkin paljon yleisempi ja havaittavissa käyttämällä hienosäädettyjä instrumentteja.
Kyky luoda keinotekoisesti antiaineita on erittäin tärkeää lääketieteessä, erityisesti positroniemissiotomografiassa (PET). PET -skannauksessa käytetään elektronin ja positronin tuhoutumisen sivutuotteita – gamma -fotoneja – syövän testaamiseen ja diagnosointiin. Antimateriaa käytetään myös joissakin muissa säteilytekniikan muodoissa.
Teoriassa antiaineita voitaisiin käyttää uusiutuvana ja täysin tehokkaana polttoaineena. Sen luomiseen kuluva aika, vaiva ja kustannukset ovat kuitenkin tällä hetkellä suuremmat kuin sen mahdollisesti tuottama energia. Tulevaisuudessa, kun se ymmärretään paremmin, siitä voi itse asiassa tulla uskottava ratkaisu nykyiseen energiakriisiimme, koska se liittyy ympäristön pilaantumiseen.