مضاد البروتون هو توأم البروتون، لكن بشحنة سالبة. عندما يقترب هذا التوأم من نواة، لا يرتد عنها فحسب؛ بل ينشأ بينهما رقصة كاملة من التجاذب والتنافر. تعلّم فيزيائيون في سيرن (CERN) حساب هذه الرقصة لأخف النوى: الديوتيريوم (بروتون زائد نيوترون)، والتريتيوم، والهيليوم-3.

تشبه الطريقة تجميع صورة من مكعبات. تُوصف النواة كمجموعة من البروتونات والنيوترونات، لكل منها موضعه ولفّه المغزلي (الدوران الداخلي). يُضاف مضاد البروتون كمكعب إضافي، لكن بقاعدة مختلفة: لا حاجة لتبديله مع جسيمات النواة، لأنه ليس مطابقاً لها. هذا يبسّط الحساب دون أن يفقده دقته. حسب العلماء مدى تشتت مضاد البروتون، وكيف تتغير مستويات الطاقة في النظام المرتبط، وأين يحدث الإفناء غالباً — الوميض الذي تختفي فيه الجسيمات والجسيمات المضادة وتتحول إلى جسيمات أخرى.

الصعوبة الرئيسية هي القوى بين مضاد البروتون والنيوكليونات على مسافات قصيرة. إنها قاسية جداً، مثل نابض مضغوط. لوصف مثل هذا النابض، نحتاج إلى مكعبات كثيرة — أي عدد هائل من الحالات الأساسية. يتطلب هذا حواسيب قوية وصبراً. وجد العلماء طريقة للاستغناء عن عدد أقل من المكعبات دون فقدان الدقة.

ستساعد هذه الحسابات في تفسير التجارب المستقبلية مع مضاد الهيدروجين — ذرة يكون فيها مضاد البروتون بدلاً من البروتون، والبوزيترون بدلاً من الإلكترون. إذا تعلمنا التنبؤ بدقة بكيفية تفاعل المادة المضادة مع المادة العادية، يمكننا البحث عن أدق الاختلافات بينهما. وماذا لو كان العالم المضاد مختلفاً قليلاً عن عالمنا؟