Nel 1928, il fisico britannico Paul Dirac scrisse un’equazione che combinava la teoria dei quanti e la relatività speciale per descrivere il comportamento di un elettrone che si muove a una velocità relativistica. L’equazione permetterebbe di trattare interi atomi in modo coerente con la teoria della relatività di Einstein. L’equazione di Dirac apparve nel suo articolo The quantum theory of the electron, ricevuto dalla rivista Proceedings of the Royal Society A il 2 gennaio 1928. Ma l’equazione poneva un problema: come l’equazione x2=4 può avere due possibili soluzioni (x=2 o x=-2), così l’equazione di Dirac potrebbe avere due soluzioni, una per un elettrone con energia positiva e una per un elettrone con energia negativa. Ma la fisica classica (e il buon senso) imponeva che l’energia di una particella dovesse essere sempre un numero positivo. Dirac interpretò l’equazione nel senso che per ogni particella esiste una corrispondente antiparticella, esattamente uguale alla particella ma con carica opposta. Per l’elettrone dovrebbe esistere un “antielettrone” identico in tutto e per tutto ma con una carica elettrica positiva. Nella sua conferenza per il Nobel del 1933, Dirac spiegò come arrivò a questa conclusione e ipotizzò l’esistenza di un universo completamente nuovo fatto di antimateria: Se accettiamo la visione della completa simmetria tra carica elettrica positiva e negativa per quanto riguarda le leggi fondamentali della natura, dobbiamo considerare piuttosto come un incidente che la Terra (e presumibilmente l’intero sistema solare), contenga una preponderanza di elettroni negativi e protoni positivi. È abbastanza possibile che per alcune stelle sia il contrario, che queste stelle siano costituite principalmente da positroni e protoni negativi. In effetti, potrebbe esserci la metà delle stelle di ciascun tipo. I due tipi di stelle mostrerebbero entrambi esattamente lo stesso spettro, e non ci sarebbe modo di distinguerli con gli attuali metodi astronomici.