超高温度和密度下：物质是否可进入新状态？

在能量极强的情况下，物质会进行一系列的转换，原子会分裂成其最小组分。这些组分就是被称为夸克和轻子的基本粒子，就目前我们所知，他们已经不能被分割成更小的部分了。夸克极容易和其他粒子结合，因此它们在自然界中从来未被单独观察到过，而是经常发现它们与其他的夸克相结合形成质子和中子（每个质子由三个夸克组成），而这些质子和中子又进一步与轻子（比如电子）结合而形成整个原子。例如，氢原子就是由一个围绕单个质子旋转的电子构成的。原子呢，它们又转而和其他的原子结合起来形成分子，比如水分子就是这样。随着温度的上升，分子又从如冰一样的固体状态，变成如水一样的液态，再变成如蒸汽一样的气态。

这些都是我们所了解的、可以预见的科学所告诉我们的，但是当温度和密度比地球上大数十亿倍的时候，组成原子的基本部分彼此可能会完全地被强硬拆开，从而形成由夸克和将夸克结合在一起的能量组成的等离子体。物理学家们正试图在长岛的一台粒子对撞机上创造出这种夸克——胶子式的物质状态来。而在物理学家们远远无法创造出来的更高的温度和压力之下，这种等离子体可能会转变成为一种新的物质或者能量形式。这种物质状态的转变还可能会揭示出自然界新的力的存在。

这些新的力将会加入到我们已知的一种调节夸克行为的力的行列中去。所谓的强力是将这些粒子结合在一起的主要媒介。而第二种被称为弱力的原子力，则可以将一种类型的夸克转变成另一种（夸克有着六种不同的“味道”——上、下、迷人、奇异、顶上和底部）。

最后一种原子力，也就是电磁力，它可以将诸如质子和电子这样的带电粒子结合在一起。正如其名字所暗示的那样，强力是三种力之中最强有力的，它比电磁力要强劲100倍以上，而比弱力更是要强劲10000倍以上。粒子物理学家们怀疑，这三种力有可能是单一的能量场的三种不同的表现形式，这与电力和磁力分别代表一个电磁场的不同方面非常相似。实际上，物理学家们已经揭示出了电磁力和弱力之间潜在的统一性。(www.xing528.com)

有些统一场理论认为，在宇宙大爆炸刚刚发生后的超热的原始宇宙之中，强力、弱力、电磁力和其他力只是一种力，其后随着宇宙的扩张和冷却它们逐渐分化。在新生的宇宙中可能会出现各种力的统一，正是这种可能性的存在，使粒子物理学家对天文学如此感兴趣，也使天文学家们转而向粒子物理学来试图寻找这些力在宇宙的诞生中可能扮演了什么样角色的答案。力的统一如果要发生，必须有一种超高质量的被称为线规玻色子的粒子存在。

如果它们存在的话，它们会让夸克转变成其它粒子，并引起位于每个原子中心的质子发生衰变。如果物理学家们能够证明粒子可以衰变，就足以说明有新的力存在。