这篇文章的作者是吉安卢卡·萨里，数学与物理学院讲师贝尔法斯特女王大学。它最初发布于谈话。
物理学史上最大的谜团之一是为什么我们的宇宙包含更多物质比反物质，它相当于物质，但带有相反的电荷。为了解决这个问题，我们的国际研究团队成功地创造了等量的等离子体物质和反物质——我们认为这是构成早期宇宙的条件。
我们知道物质有四种不同的状态：固态、液态、气态和等离子体，这是一种非常热的气体，其中原子已被剥夺了电子。然而，还有第五种奇异的状态：一个问题——等离子体，其中负粒子（电子）和正粒子（正电子）之间完全对称。
这种奇特的据信存在于极端天体物理物体的大气中，例如黑洞和。它也被认为是宇宙婴儿期的基本组成部分，特别是在宇宙诞生期间。轻子时代，在大约一秒后开始。
一起创造物质和反物质粒子的问题之一是它们非常不喜欢彼此——消失在一阵光芒中每当他们见面时。然而，这不会立即发生，并且可以研究等离子体在其存活的几分之一秒内的行为。
如果我们想了解我们的宇宙是如何演化的，特别是为什么我们所知道的宇宙主要由物质组成，那么了解物质在这种奇异状态下的行为至关重要。这是一个令人费解的特征，因为相对论量子力学理论表明我们应该拥有等量的两者。事实上，当前的物理模型无法解释这种差异。
尽管电子-正电子等离子体对于我们理解宇宙至关重要，但以前从未在实验室中产生过，甚至在大型粒子加速器中也没有产生过，例如欧洲核子研究中心。我们的国际团队由来自英国、德国、葡萄牙和意大利的物理学家组成，最终成功解决了这个问题，彻底改变了我们看待这些物体的方式。
我们没有将注意力集中在巨大的粒子加速器上，而是转向了超强激光中央激光设施英国牛津郡卢瑟福阿普尔顿实验室。我们使用气压相当于大气层百万分之一的超高真空室，将超短而强的激光脉冲（比地球表面阳光的强度强数千亿亿）发射到氮气上。这剥离了气体的电子并将它们加速到极其接近光速的速度。
然后光束与一块铅相撞，这再次减慢了他们的速度。当它们放慢速度时，它们会发出光粒子，光子，当它们与铅样品的原子核碰撞时，产生了电子对及其反粒子正电子。这个过程的连锁反应产生了等离子体。
然而，这一实验成果并非没有努力。激光束必须以微米精度进行引导和控制，探测器必须进行精细校准和屏蔽——导致实验室经常熬夜。
但这是非常值得的，因为这一发展意味着物理学的一个令人兴奋的分支正在开放。除了研究重要的物质-反物质不对称性之外，通过观察这些等离子体如何与超强激光束相互作用，我们还可以研究这种等离子体如何在真空和低密度介质中传播。这将有效地重新创造类似于生成的条件伽马射线暴，我们宇宙中有史以来记录的一些最明亮的事件。
