நாம் வாழும் இப்பிரபஞ்சம் நம் கண்களுக்கு புலப்படும் மற்றும் புலப்படா பருப்பொருட்களையும், ஆற்றல் களையும் (சக்தி) நிரம்பப் பெற்ற, முடிவில்லாத அற்புதம். இப்பிரபஞ்சத்தின் தொடக்கத்தினையும் முடிவினையும் இதுவரை எவராலும் வரையறுத்துக் கூற இயலவில்லை. அறிவியல் அறிஞர்கள் கருத்துகளின் அடிப்படையிலும் கணிப்புகளின் அடிப்படையிலும் மேற்கொள்ளப்பட்ட பல்வேறு
ஆராய்ச்சிகள் குறிப்பிடத்தக்க நல்ல முடிவுகளை தரத் துவங்கியுள்ளன. பிரபஞ்சத்தின் தொடக்க நிலை நிகழ்வுகளை நோக்கி மனிதனின் சிந்தனைகள் மெல்ல பயணிக்கத் துவங்கி, இன்று முழு வீச்சில் பயணம் செய்துகொண்டிருக்கிறது.
பிரபஞ்சம் எப்படி உருவானது என்பதை அறிய வேண்டுமெனில் முதலில் நாம் வாழும் பூமியினைப் பற்றி அறிந்துகொள்ள வேண்டும். நமக்கு அருகிலமைந்த ஆராய்ச்சி பொருள் பூமியேயாகும். நாம் வாழும் பூமி பருப்பொருளால் ஆனது. பருப்பொருள் துகள்களால் (எலக்ட்ரான், புரோட்டான், நியூட்ரான்) ஆனவை. இவ்வுலகில் ஒவ்வொரு பண்புகளுக்கும் எதிர்பண்புகள் உண்டு. ஒரு பொருள் உண்டென்றால், அதற்கு நேர் எதிர் பருப்பொருள் இல்லாத நிலையும் நிலவ வேண்டுமல்லவா. அத்தகைய, பொருள் இல்லாத நிலையினை எதிர்பொருள் என்றழைக்கப்படுகிறது. எதிர்பொருட்கள் எதிர் துகள்களால் ஆனவை. பௌதிக அடிப்படையில் பார்க்கும்போது பொருளும் எதிர்பொருளும் அடிப்படையில் ஒரே மாதிரியானவைதான். இரண்டின் அணுக்களும் எலக்ட்ரான், புரோட்டான், நியூட்ரான்களை கொண்டவைதான். வேறுபாடு அதன் மின் சுமைகளில் மட்டுமே. பொருளிலுள்ள துகள்களில் எலக்ட்ரானின் மின்சுமை எதிர்மறை (-) என்றால் எதிர்துகளில் எலக்ட்ரானின் மின்சுமை நேர்மறையானது (+). இந்த நேர்மறை மின்சுமை கொண்ட எலக்ட்ரான்களை (Positive Electron) பாசிட்ரான் என்றழைக்கப்படுகிறது. அதேபோன்று புரோட்டானின் எதிர்துகள் எதிர்- புரோட்டான். நியூட்ரானுக்கு மின்சுமையில்லை. ஆனால் காந்த திருப்பு விசையில் நியூட்ரானும் எதிர் நியூட்ரானும் மாறுபடுகின்றன. இன்னும் சரியாக கூறி னால் நியூட்ரான் குவார்கினாலானவை. எதிர் நியூட்ரான் எதிர் குவார்க்கினாலானவை.
பொருட்களைப் பற்றிய பண்டைய கால கோட்பாடுகளிலிருந்து தான் எதிர்பொருள் பற்றிய சிந்தனையை உதித்தது. அதன் பின்னர் எதிர்பொருள் பற்றிய எண்ணங்கள் ஏனோ வலுப்பெறா மலேயே போய்விட்டது. 1880-ஆம் ஆண்டு வில்லியம் ஹிக்ஸ் என்பவர்தான் முதன்முதலில் "வெர்டக்ஸ் தியரி ஆப் கிராவிடி' மூலம் எதிர்பொருள் பற்றிய சிந்தனையை முன்வைத்தவர். எதிர்-புவிஈர்ப்பு தன்மையுடைய (Negative Gravity) பொருட்கள் இருப்பதற்கான சாத்தியக்கூறுகள் உள்ளதாக இவருடைய வெர்டக்ஸ் தியரி ஆப் கிராவிடி (Vortex theory of Gravity) கூறியது. 1880-க்கும் 90-க்கும் இடையேயான காலகட்டத்தில் கர்ல் பியர்சன் ஈதர்களினுடைய பாய்ச்சலில் ((Flow) மூலங்களும் ((Source) உறிஞ்சிகளும் (Sink) இருக்கின்றன என்ற கருத்தினை முன்மொழிந்தார். இவருடைய கூற்றுப்படி பார்த்தால் மூலம் (Sink) பொருளையும் உறிஞ்சி (நண்ய்ந்) எதிர்பொருளையும் குறிப்பதாக அமைகிறது. எதிர்பொருள் என்ற வார்த்தையை முதன்முதலில் உபயோகித்தவர் ஆர்தர் சுஸ்டர் என்பவரே (1898). இவர் சூரிய மண்டலத்தில் நிலவும் எதிர்-அணுக்களால் ஆன எதிர்பொருட்கள் பற்றியும், பொருள் எதிர்பொருள் ஒன்றிலொன்று அழிந்து போதல் பற்றியும் சில கருத்துகளை வெளியிட்டார். இவருடைய கருத்துகள் சீரிய முறையில் எடுத்தாளப்படவில்லை. அதன் காரணம் எதிர்-புவிஈர்ப்பு விசையைக் கொண்ட, எதிர்பொருளைப் பற்றிய வெறும் கண்ணோட்டமாகவே அவருடைய கருத்துகள் அமைந்ததுதான்.
எதிர்பொருளைப் பற்றிய தற்போதைய கோட்பாட்டை கூறியவர் பால் டிரக் என்ற பிரிட்டிஷ் பௌதிகவியலர். இவர் பிரசித்தி பெற்ற ஐன்ஸ்டீனின் ஆற்றல் சமன்பாட்டை மறு ஆய்வுக்கு உட்படுத்தி னார். ஐன்ஸ்டீனின் ஆற்றல் சமன்பாட்டில் ""நிறை'' நேர்மறை (+) பண்பினை கொண்டிருக்கிறது. அதேபோல் ""நிறை''யானது எதிர்மறை (-) பண்பினையும் கொண்டிருக்கலாம் என்ற சாத்தியக் கூறை ஐன்ஸ்டீன் கவனிக்கவில்லை என்ற புது குண்டை தூக்கிப் போட்டார். மேலும் டிரக், ஐன்ஸ்டீனின் சமன்பாட்டை E = + அல்லது - MC2 என்று மாற்றி எழுதினார். 1928-ஆம் ஆண்டு எலக்ட்ரான்களைப் பற்றிய ஷிரோடிங்கர் அலைச்சமன்பாடுகளை Wave equation) ஆய்வு செய்து சார்பியல் வடிவமாக வெளியிட்டார். அவ்வாய்வின் முடிவில் எதிர்-எலக்ட்ரான்கள் நிலவுவதற்கு சாத்தியமிருப்பதாக கணித்துக் கூறினார். இவர் கண்டறிந்த சமன்பாடு குவாண்டம் மெக்கானிக்ஸ் மற்றும் சிறப்பு ஒப்புமை கொள்கை (Relativity theory) ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் எலக்ட்ரான்களைப் பற்றிய முழு விவரம் கொண்டதாக இருந்தது. இதுமட்டுமின்றி சமன்பாடுகள் இரண்டு தீர்வுகளை கொண்டதாக இருந்தது. எதிர் மின்சுமை கொண்ட எலக்ட்ரான்களைப் பற்றிய தீர்வு ஒன்று. மற்றொன்று நேர்மின்சுமை கொண்ட எலக்டரான்களை பற்றிய தீர்வு. இவ்விரு தீர்வுகளின் மிகச்சரியான அர்த்தம் 1932-ஆம் ஆண்டு எதிர் எலக்ட்ரான்களை (நேர்மின்சுமை கொண்ட எலக்ட் ரான்களை) கண்டறிந்து அதற்கு பாசிட்ரான் என்று பெயரிடும் வரை புலனாகவில்லை. பாசிட்ரான்களை கண்டுபிடித்தபெருமை கர்ல்.டிஆண்டர்சன் என்ற அறிவியலரையே சாரும்.
ஒளியின் வேகத்தில் பறக்கக்கூடிய இயந்திரங்களை (அ) வாகனங்களை உருவாக்குவதற்கான தொழில்நுட்பம் நம்மிடத்தில் இல்லை. ஆனால் ERN (European Organisation for Nuclear Research) போன்ற ஆராய்ச்சி கூடங் களிலுள்ள முடுக்கிகளின் உதவியுடன் ஹைட்ரஜன் அணுக்கருவிலுள்ள புரோட்டான் துகளை ஒளியின் வேகத்தில் செலுத்த முடியும். ஒளியின் வேகத்தில் பயணம் செய்துகொண்டிருக்கும் ஒரு துகளின் மீது மற்றொரு துகள் மோதும் போது உயர் வெப்பநிலை உண்டாகும். மோதலினால் உருவாகும் வெப்பநிலை 10,000,000,000,000 டிகிரி சென்டிகிரேட் இருக்கும். இது சுமாரான மதிப்புதான். இம்மாதிரியான அதீத சூழல் நிலவும் போது, மோதலினால் ஆற்றல் வெளிப்பட்டு, பொருளாக மாறுகிறது.
பொருட்களின் அடிப்படை துகள்களான எலக்ட்ரான், புரோட்டான் நியூட்ரான் அழிவில்லாதது, இதன் வயது சுமார் 15 பில்லியன் வருடங்களாக இருக்கலாம் என கருதப்படுகிறது (நமது பிரபஞ்சத்தின் வயதும் இதுவே). முதன் முதலில் அண்டம் (அ) பிரபஞ்சம் உருவாவதற்கு காரணமான பெரு வெடிப்பு (Big Bang) நிகழ்ந்தவுடன் முதலில் வெளிப்பட்ட ஆற்றலினின்று இந்த அடிப்படை துகள்கள் உருவாயின. உருவான இத்துகள்களில் துகள் மற்றும் எதிர்-துகள்கள் சம அளவில் இருந்திருக்க வேண்டும் ஆனால் என்ன காரணத்தாலோ துகள் மற்றும் எதிர்துகள்களின் அளவு சம அளவில் இருக்கவில்லை. துகள்களைவிட எதிர்- துகள் குறைவாகவே காணப்பட்டது. பெருவெடிப்பு நடந்து முடிந்து மிக நுண்ணிய நேரத்திற்கு பிறகு (1/10 பில்லியன் நிமிடம்) அங்கு ஏற்பட்ட வெப்பத்தின் அளவு கணக்கிலடங்காது. ஒரு வெப்பப் பிரளயமே ஏற்பட்டது. வெப்பநிலை பலகோடி டிகிரி சென்டிகிரேட் நிலவியது. வெப்பப் பிரளயத்தினுள்ள புதிய துகள் மற்றும் எதிர்துகள் உருவாவதும் பின் அவை இரண்டும் ஒன்றிலொன்று அழிந்து ஆற்றலாக மாறுவதுமான நிகழ்ச்சிகள் மாறிமாறி நிகழ்ந்துகொண்டே இருந்தன. உருவான துகள் எதிர் துகள் அளவைவிட அதிகம் காணப்பட்டது. எடுத்துக்காட்டாக ஓரு கோடி எதிர் துகளுக்கு ஒரு கோடியே + ஒன்று துகள் உருவானது, அழிதல் நிகழ்வில் சம அளவிலான துகள் மற்றும் எதிர்துகள்கள் ஈடுபட்டு அழிந்து போயின. வெப்பம் தணிந்து குளிவடையத்துவங்கியவுடன் சிறிது துகள் மட்டுமே எஞ்சி நின்றது. இதுவே இப்பிரபஞ்சம் உருவாக காரணமானது.
தற்போது இயற்கையில் உயர் ஆற்றல் கொண்ட காலக்டிக் காஸ்மிக் கதிர்கள் (Galactic cosmic Ray) எதிர்பொருட்களை உருவாக்குகின்றன. இவை கோள்களின் வளிமண்டலத்தையும், நட்சத்திர மண்டலத்தையும் தகர்த்து உள்ளே நுழைகின்றன. இவ்வாறு உருவாக்கப்படும் எதிர்பொருளுக்கு இரண்டாம் நிலை உற்பத்தி எதிர்பொருள் என்று பெயர். இதனை விண்வெளியில் நிறுவப்பட்டுள்ள வானியல் உபகரணங் களைக்கொண்டு (10 ஜிகா எ.வோ.வரையிலானவை அறியப்படுகிறது.
ஒரு எலக்ட்ரானும் புரோட்டானும் இணைந்தால் ஹைட்ரஜன் அணு உருவாவதினைப் போலவே ஒரு பாசிட்ரானும் (e+) எதிர் புரோட்டானும் () இணைந்து எதிர்-ஹைட்ரஜன் அணுவினை உண்டாக்குகிறது. இதனை உருவாக்க அதிக ஆற்றல் தேவைப்படும்.
சூரியப்புயல் போன்ற நிகழ்வுகளிலிருந்து காஸ்மிக் கதிர்கள் புவிமண்டலத்திற்கு வருகின்றன. அதில் மின்சுமை கொண்ட துகள்கள் (எலக்ட்ரான், புரோட்டான்) புவியின் காந்த மண்டலத்தில் நுழையும்போது புவியின் காந்த புலத்திற்கேற்ப வளைகின்றன. மின்சுமை கொண்ட துகள்கள் காந்தபுல கோடுகள் வழியாகவே நகருகிறது. புவியின் வட துருவத்திலிருந்து தென்துருவத்தை நோக்கி ஒரு வில்போன்ற பட்டையை இத்துகள்கள் ஏற்படுத்து கின்றன. மேலும் வட,தென் துருவங்களின் அருகில் திருகு அமைப்பினைப் போன்று மிக இறுக்கமாக காணப் படுகின்றன. மின்சுமை கொண்ட துகள்கள் இப்பட்டையில் துருவப்பகுதிகளில் திருகினைப்போன்று சூழல்வதுடன் முன்னும் பின்னும் நகரும். இது வான் ஆலன் கதிர் வீச்சுப்பட்டை எனப்படுகிறது. இப்பட்டை உள்பட்டை வெளிப்பட்டை என இரண்டாக பிரிக்கப்படுகிறது. வெளிப் பட்டை புவிக்கு மேலே ஆயிரக்கணக்கான கிலோ மீட்டருக்கு அப்பால் உள்ளது. இதில் சக்தி வாய்ந்த எலக்ட்ரான்கள் பரவியுள்ளன. உள்பட்டை புவியின் மேற்பரப்பிலிருந்து 100 முதல் 2000 கி.மீ வரையிலான உயரத்தில் பரவியுள்ளது. இது புரோட்டான்களையும் எலக்ட்ரான்களையும் உள்ளடக்கியுள்ளது.
இப்பட்டைகள் செயற்கைகோள்களுக்கு பேராபத்தை விளைவிக்க கூடியவை. இப்பட்டைகளின் வழியே செயற்கைகோள்கள் செல்லும்போது புவியின் காந்த மண்டலத்தில் பரவியிருக்கும் புரோட்டான்களின் கதிர் வீச்சிற்குட்பட்டு செயற்கைகோள்கள் செயலிழந்து போகும் வாய்ப்புள்ளது.
புரோட்டான் எதிர்- புரோட்டான் அழிதல் நிகழ்வின் போது காமாகதிர்கள் உமிழப்படுகின்றன. இதனை நிறை- நிறமாலைமானியின் உதவியுடன் காண இயலும். பாசிட்ரான்- எலக்ட்ரான் அழிதல் நிகழ்வுகளில் கண்ணுக்கு புலப்படும் காமா கதிர்கள் வெளிவிடப் படுகின்றன. இந்த உண்மையை ஜேம்ஸ் பிரிக்ஃபோர்டு என்னும் அறிவியலார் கண்டறிந்தார்.
1 கிலோ எதிர்பொருளை பொருளுடன் இணைந்து அழிதல் நிகழ்விற்கு உட்படுத்தும்போது வெளிவரும் ஆற்றல் சுமார் 30 மில்லியன் பீப்பாய் கச்சா எண்ணெய் (பெட்ரோல், டீசல்) எரிவதனால் கிடைக்கும் வெப்ப ஆற்றலுக்கு சமம். இன்று நாம் மிகச்சிறந்த ஆற்றல் மூலமாக கருதும் அணுசக்தி ஆற்றலைவிட மும்மடங்கு சிறந்த ஆற்றல் இது. ராக்கெட்டுகளில் உபயோகிக்கும் உந்து எரிபொருள் தரும் ஆற்றலைவிட 10 மடங்கு சிறந்தது. இவ்வாற்றலை மனிதகுல பயன்பாட்டிற்கு உபயோகிப்பதில் மிகப்பெரிய முட்டுக்கட்டையாக விளங்குவது எதிர்- புரோட்டான்களை உற்பத்தி செய்வதும், பாதுகாப்பதும் தான். நாம் வாழும் பூமியில் எதிர் புரோட்டான்களை பிடிப்பது கடினமான காரியம்தான். ஆனால் சனி போன்ற தொலைவிலுள்ள கிரகத்தில் அதிக அளவில் எதிர்பொருள் காணப்படுகின்றன. முன்கால கனவுகள் தற்போது சாத்தியமாகிக் கொண்டிருக்கும் அறிவியல் உலகில் எதிர்பொருள் சக்தியினால் இயங்கும் மனிதனின் தேவைகளும், இயந்திரங்களும் எதிர்காலத்தில் சாத்தியப்படும்.