夸克-膠子電漿（quark-gluon plasma）
/ kwork-GLOO-on /
通常情況下，夸克絕不會單獨出現。強交互作用把它們牢牢鎖在質子、中子和其他粒子裡，緊到從沒有人見過一個夸克在外面自由遊蕩——這條規則叫禁閉。但有一種極端條件能砸開這座監獄：把物質加熱到足夠熱，或擠壓到足夠密，質子和中子本身就會熔化，化作一鍋翻騰的液體，其中的夸克和膠子從它們平日的牢籠裡被釋放了出來。這種物質狀態叫夸克-膠子電漿，人們認為它正是整個宇宙在最初百萬分之一秒裡的構成。
要理解為什麼熱能熔化禁閉，得記住強交互作用很反常：它對夸克的束縛，隨著距離拉遠反而越緊，這正是夸克在常溫下永遠逃不出質子的原因。但在極高的溫度下，夸克和膠子被擠得如此之近、運動得如此劇烈，以至於它們不再隸屬於任何單個粒子——它們作為一個集體來回晃蕩，就像一顆顆水珠融成一整片水體。物理學家在地球上重現這種狀態的辦法，是在加速器裡把金或鉛這樣的重原子核以接近光速對撞。在轉瞬即逝的一剎那，碰撞熱到足以形成一小滴、壽命極短的夸克-膠子電漿，隨後它便冷卻、重新凍結回普通粒子。
研究夸克-膠子電漿之所以重要，有兩個理由。其一，它是一扇直接窺探強交互作用的窗口，所觀照的區域是其他任何手段都探不到的，它在量子色動力學方程最難求解的地方檢驗這一理論。其二，它讓我們能夠在微縮尺度上，重現新生宇宙實實在在的物質。一個重大的意外是：這團電漿的行為不像稀薄的氣體，反而像一種近乎完美的液體，內部摩擦小得驚人地流動——這個結果沒有人完全預言到，它重塑了物理學家對強交互作用物質的思考方式。
當鉛原子核在大型強子對撞機裡迎頭相撞時，那團火球的溫度超過一兆度——比太陽中心還熱幾十萬倍——並短暫地形成一滴夸克-膠子電漿，直徑只有幾兆分之一兆分之一公尺。
把質子熔化，就能釋放它的夸克——只是短暫的一瞬。
即便在夸克-膠子電漿裡，夸克也不像真空中的電子那樣真正「自由」——它們仍然淹沒在一大群其他夸克和膠子的稠密人潮裡。禁閉是被壓垮了，而非被關掉了；一旦電漿冷卻，被釋放的夸克立刻又重組成普通粒子。