การตรวจจับของโพซิตรอนในปี 1932 คาดการณ์ล่วงหน้าบาคาร่าออนไลน์โดยผลงานของ Paul Dirac นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีชาวอังกฤษ แต่ต้องดิ้นรนก่อนที่นักฟิสิกส์จะเข้าใจความหมายของงานของเขา ในปี 1928 Dirac ได้กำหนดสมการที่รวมกลศาสตร์ควอนตัมเข้ากับทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษปี 1905 ของ Albert Einstein ซึ่งอธิบายฟิสิกส์ที่ใกล้เคียงกับความเร็วแสง ตอนนี้รู้จักกันในชื่อสมการ Dirac นิพจน์อธิบายพฤติกรรมของอิเล็กตรอนในลักษณะที่ทำให้ทั้งสองทฤษฎีพอใจ
แต่สมการชี้ให้เห็นถึงบางสิ่งที่แปลก นั่นคือ การมีอยู่ของอนุภาคอีกประเภทหนึ่ง
อนุภาคหนึ่งที่มีประจุไฟฟ้าตรงกันข้าม ในตอนแรก Dirac และนักฟิสิกส์คนอื่นๆ ยึดติดกับแนวคิดที่ว่าอนุภาคที่มีประจุนี้อาจเป็นโปรตอน แต่อนุภาคอื่นนี้ควรมีมวลเท่ากันกับอิเล็กตรอน และโปรตอนก็หนักเกือบ 2,000 เท่าของอิเล็กตรอน ในปี 1931 Dirac เสนออนุภาคใหม่ที่มีมวลเท่ากันกับอิเล็กตรอน แต่มีประจุตรงข้าม
ในขณะเดียวกัน Carl Anderson นักฟิสิกส์ชาวอเมริกันจาก Caltech ซึ่งไม่ขึ้นกับงานของ Dirac กำลังใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่าห้องเมฆเพื่อศึกษารังสีคอสมิก ซึ่งเป็นอนุภาคที่มีพลังซึ่งมีต้นกำเนิดในอวกาศ รังสีคอสมิกซึ่งค้นพบในปี 2455 ทำให้นักวิทยาศาสตร์หลงใหล ซึ่งไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าอนุภาคคืออะไรหรือเกิดขึ้นได้อย่างไร
ภายในห้องของแอนเดอร์สัน หยดของเหลวควบแน่นไปตามเส้นทางของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า ซึ่งเป็นผลมาจากอนุภาคไอออไนซ์โมเลกุลของก๊าซขณะที่พวกมันรูดซิปตาม ในปีพ.ศ. 2475 การทดลองเผยให้เห็นอนุภาคที่มีประจุบวกซึ่งมีมวลเท่ากับอิเล็กตรอน ในไม่ช้า ความเชื่อมโยงกับทฤษฎีของ Dirac ก็ชัดเจน
ภาพขาวดำของห้องเมฆติดตามอนุภาค
เส้นทางอนุภาคในห้องเมฆในช่วงต้นทศวรรษ 1930 เป็นหลักฐานแรกของโพซิตรอน ซึ่งเป็นอนุภาคที่มีประจุบวกซึ่งมีมวลของอิเล็กตรอน แทร็กโค้งเนื่องจากสนามแม่เหล็ก และความโค้งเพิ่มขึ้นเมื่อโพซิตรอนสูญเสียพลังงานหลังจากข้ามแผ่นตะกั่วตรงกลางจากด้านล่าง
CD ANDERSON / WIKIMEDIA COMMONS
Science News Letterซึ่งเป็นบรรพบุรุษของScience Newsได้มีส่วนร่วมในการตั้งชื่ออนุภาคใหม่ บรรณาธิการวัตสันเดวิสเสนอ “โพซิตรอน” ในโทรเลขถึงแอนเดอร์สันซึ่งพิจารณาชื่อเล่นอย่างอิสระ ตาม บทความ ใน จดหมายข่าววิทยาศาสตร์ปี 2476 ( SN: 2/25/33, หน้า 115 ) ในการสัมภาษณ์ในปี 1966 แอนเดอร์สันเล่าถึงความคิดของเดวิสระหว่างเล่นเกมบริดจ์ และในที่สุดก็ทำตามนั้น ต่อมาเขารู้สึกเสียใจกับการเลือก โดยกล่าวในการให้สัมภาษณ์ว่า “ฉันคิดว่านั่นเป็นชื่อที่น่าสงสารมาก”
การค้นพบโพซิตรอน ซึ่งเป็นคู่ปฏิสสารของอิเล็กตรอน ทำให้เกิดการวิจัยปฏิสสาร การมีอยู่ของปฏิสสารยังคงดูน่าสับสนในปัจจุบัน ทุกวัตถุที่เรามองเห็นและสัมผัสได้ถูกสร้างขึ้นจากสสาร ทำให้ปฏิสสารดูเหมือนไม่เกี่ยวข้องกันโดยสิ้นเชิง ปฏิสสารขาดความเกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวัน — และคำที่ใช้อย่างเสรีในStar Trek — หมายความว่านักที่ไม่ใช่นักวิทยาศาสตร์หลายคนยังคงมองว่ามันเป็นเรื่องของนิยายวิทยาศาสตร์ แต่แม้แต่กล้วยที่นั่งอยู่บนเคาน์เตอร์ก็ปล่อยปฏิสสารออกมา และคายโพซิตรอนออกมาเป็นระยะในการสลายตัวของโพแทสเซียมภายในที่มีกัมมันตภาพรังสี
นักฟิสิกส์จะค้นพบปฏิปักษ์อื่น ๆ อีกมาก ซึ่งทั้งหมดนั้นเหมือนกันกับพันธมิตรของพวกมัน ยกเว้นประจุไฟฟ้าที่ตรงกันข้าม — รวมถึงแอนติโปรตอนในปี 1955 วัตถุดังกล่าวยังคงให้นักฟิสิกส์ตื่นขึ้นในเวลากลางคืน บิ๊กแบงน่าจะผลิตสสารและปฏิสสารในปริมาณที่เท่ากัน ดังนั้นนักวิจัยในปัจจุบันจึงกำลังศึกษาว่าปฏิสสารกลายเป็นของหายากได้อย่างไร
ในช่วงทศวรรษที่ 1930 ปฏิสสารเป็นก้าวกระโดดที่ Dirac ลังเลที่จะเสนอโพซิตรอนนั้นเป็นที่เข้าใจได้ โพซิตรอนไม่เพียงแต่จะทำลายกระบวนทัศน์สองอนุภาคเท่านั้น แต่ยังแนะนำว่าอิเล็กตรอนมีภาพสะท้อนในกระจกที่ไม่มีบทบาทที่ชัดเจนในการสร้างอะตอม หลายทศวรรษต่อมาเมื่อถูกถามว่าทำไมเขาถึงไม่ทำนายโพซิตรอนหลังจากที่เขาสร้างสมการเป็นครั้งแรก Dirac ตอบว่า “ขี้ขลาดอย่างแท้จริง”
แต่ในช่วงกลางทศวรรษ 1930 กระบวนทัศน์สองอนุภาคก็หมดไป ความเข้าใจของนักฟิสิกส์ก้าวหน้า และวิสัยทัศน์ที่เฉียบขาดของพวกเขาในเรื่องสสารต้องถูกละทิ้งบาคาร่าออนไลน์
