Antihmota je časť hmoty, ktorá je zložená z antičastíc (napríklad antiprotónov a pozitrónov), namiesto častíc (protónov a elektrónov). Častice antihmoty majú opačný elektrický náboj než častice hmoty, pričom hmotnosť a spin sú rovnaké. Vplyv napr. gravitácie je rovnaký ako u bežnej hmoty. Pri stretnutí hmoty s antihmotou nastáva anihilácia (čiže spojenie záporných a kladných častíc), pri ktorej obe formy hmoty zaniknú a premenia sa na iné formy energie (častice poľa, typicky napr. fotóny) v súlade s rovnicou E=mc².


Charakteristika a význam

Je to najsilnejší zo známych zdrojov energie. Uvoľňuje energiu so stopercentnou účinnosťou (jadrové štiepenie je účinné iba na 1,5%). Antihmota nespôsobuje znečistenie ani radiáciu a jedna jej kvapka by mohla zásobovať New York energiou celý deň. Antihmota sa nachádza len vo vesmíre, no švajčiarski vedci prišli dávnejšie na spôsob, ako vytvoriť antihmotu. Na tieto pokusy využívajú obrovské tunely, resp. antiprotónové spomaľovače, v ktorých vedú energiu rýchlosťou presahujúcou 288 000 km za sekundu. Pri zrážke sa častice spájajú do seba a vytvárajú sa mikroskopické častice antihmoty. (Viď pokusy v Cerne, vo Švajčiarsku).

Kedže všetka hmota na Zemi okamžite reaguje na antihmotu, treba držať tieto záporne nabité častice vo vákuu, aby nedošlo k žiadnemu kontaktu s iným materiálom, či so vzduchom. Ak dôjde ku kontaktu, nastáva spomínaná anihilácia. Na uskladnenie antihmoty sa využíva Penningova pasca, vákuová nádoba, ktorá drží častice v kmitavom pohybe radiálne pomocou magnetického poľa a axiálne pomocou elektrického poľa a tým zabraňujú kontaktom s nádobou, ktorá je samozrejme z hmoty a kontakt by spôsobil anihiláciu. Prítomnosť a vlastnosti antihmoty v nej je možné zisťovať pomocou lasera. S antihmotou treba narábať opatrne a uvážlivo. Jediný gram antihmoty obsahuje energiu dvadsaťkilotonovej atómovej bomby. Na anihilácií antihmoty je založená teória Veľkého tresku.

Astrofyzika je odvetvie astronómie, ktoré sa zaoberá fyzikou vesmíru, vrátane fyzikálnych vlastností (svietivosť, hustota, teplota, chemické zloženie) astronomických objektov ako hviezdy, galaxie a medzihviezdna hmota, ako aj ich vzájomným pôsobením. Predmetom štúdia kozmológie je teoretická astrofyzika v jej najširšom význame; a obrátene, kedže energie skúmané kozmológiou, najmä Veľký tresk, sú tie najväčšie z nám známych, pozorovania vesmíru tiež slúžia ako laboratórium pre fyziku v jej najmenších podobách.

Veľký tresk (po anglicky Big Bang) je vedecká teória kozmológie, ktorá opisuje raný vývoj a tvar vesmíru. Nosnou myšlienkou je, že všeobecná teória relativity môže byť skombinovaná s pozorovaniami galaxií vzďaľujúcich sa od seba, čím sa dá odvodiť stav vesmíru v minulosti alebo aj v budúcnosti. Prirodzeným následkom Veľkého tresku je, že vesmír mal v minulosti vyššiu teplotu a hustotu. Termín "Veľký tresk" sa v užšom zmysle používa na označenie časového bodu, kedy sa začalo pozorované rozpínanie vesmíru, v širšom zmysle na označenie prevládajúcej kozmologickej paradigmy, vysvetľujúcej vznik a vývin vesmíru.
Termín "Veľký tresk" prvýkrát použil Fred Hoyle v roku 1949 počas programu rozhlasovej stanice BBC s názvom "Podstata vecí" (po anglicky "The Nature of Things"); text bol vydaný v roku 1950. Hoyle túto teóriu nepodporoval a plánoval sa jej vysmiať.

Jedným z dôsledkov Veľkého tresku je, že podmienky dnešného vesmíru sú odlišné od podmienok v minulosti alebo v budúcnosti. Na základe tohto modelu bol George Gamow v roku 1948 schopný predpovedať kozmické mikrovlnné reliktové žiarenie (alebo kozmické mikrovlnné reliktné žiarenie/základné žiarenie/žiarenie pozadia; po anglicky cosmic microwave background radiation, CMB), ktoré bolo v roku 1960 objavené a poslúžilo ako dôkaz potvrdzujúci správnosť teórie Veľkého tresku, vyvracajúc tak teóriu nemenného stavu (po anglicky steady state theory). Podľa súčasných fyzikálnych modelov bol vesmír pred 13,7 miliardami (1,37 × 1010) rokov vo forme gravitačnej singularity, v ktorej boli merania času a dĺžky bezpredmetné a teplota spolu s tlakom boli nekonečné. Pretože zatiaľ neexistujú žiadne modely systémov s týmito charakteristikami, špeciálne žiadna teória kvantovej gravitácie, ostáva toto obdobie histórie vesmíru nevyriešeným fyzikálnym problémom.


História teórie

V roku 1927 bol belgický kňaz Georges Lemaître prvým, kto predložil návrh, že vesmír sa začal "výbuchom prehistorického atómu". Skôr, v roku 1918, zmeral štrasburský astronóm Carl Wilhelm Wirtz systematický červený posun niektorých "hmlovín", ktorý nazval "K-korekcia"; nebol si však vedomý kozmologických dôsledkov, ani toho, že údajné hmloviny boli v skutočnosti galaxie mimo našej Mliečnej dráhy.