البوزيترونيوم هو نظام كمي يتكون من إلكترون واحد وبوزيترون، حيث يتصلان مع بعضهما البعض بقوة كهرومغناطيسية ويدور كل منهما حول الآخر.
ويطلق بعض العلماء على البوزيترونيوم مصطلح "ذرة دون نواة"، حيث يعد نظاما بسيطا نسبيا، ويمكن حساب سلوكه بدقة عالية باستخدام معادلات الديناميكا الكهربائية الكمية. وهذا يجعله نموذجًا مناسبًا لاختبار التنبؤات النظرية والقياسات الحقيقية.
وأجرى كلا من ديفيد كاسيدي وزملائه من جامعة كوليدج لندن تجربة على جزيئات البوزيترونيوم، حيث عرضوها إلى موجات الميكروويف، وبعدها قاسوا توزيع مستويات الططاقة في النظام.
وقارن العلماء الأرقام التي تم الحصول عليها بنتائج حسابات ميكانيكا الكم، ووجدوا تناقضًا غير متوقع بينهما، حسب مجلة "Physical Review Letters" العلمية.
ونظريا، فإن تردد الإشعاع المطلوب لانتقال البوزترونيوم بين مستويات الطاقة يجب أن يكون 18498 ميغاهرتز، بينما في الواقع تبين أنه 18501 ميغاهرتز.
وقد لا يبدو الفرق كبيرا نسبيا (حوالي 0.02%)، ولكن الخطأ التجريبي لا يجب أن يتعدى 0.003%!
وبعد العديد من عمليات الفحص وإعادة التجربة، توصل العلماء إلى أن المشكلة لم تكن في الحسابات أو في التجربة.
ولم يتمكن العلماء، إلى الآن، من تفسير التناقض ووجود جزيئات جديدة. وعلق العالم ديفيد كاسيدي على النتائج قائلا: "يجب أن يكون ذلك شيئا غير متوقع أبدا"، مشيرا إلى أنه لا يعرف ما هو ويجب العثور على حلول لجميع هذه الأسئلة.