宇宙有沒有開端？假設宇宙有開端的話，有沒有辦法再現開端時的圖景呢？對這樣的問題，不論是不是科學家，誰都會覺得饒有趣味。
宇宙學中，現在十分流行的大爆炸理論告訴我們，宇宙有開端，它起源於大約150億年前一個高溫、致密的“宇宙蛋”的大爆炸。在這大爆炸發生後的微微秒（10^-12）內，宇宙裏幾乎沒有我們現今所熟悉的物質或粒子。在微秒（10^-6秒）之際，才出現誇克和輕子。緊接著，誇克開始構成像質子和中子這樣的強子。大約3分鍾之後，質子和中子便開始合成原子核，繼而原子核和電子形成原子，輕元素開始出現。經曆漫長的20億年後，宇宙中的物質才開始凝聚成星係。那些原始物質或最初粒子是什麼樣子？這當然是個很吸引人的謎題。由於宇宙的開端直接涉及粒子物理學，所以粒子物理學家根據自身的理論來推算當時的情況。據推測，在原始粒子變成我們所熟悉的質子和中子等粒子之前，可能要經過一種叫做“誇克—膠子等離子體”的過渡態。有沒有什麼直接的手段來檢驗這種推測，從而驗證極早期宇宙的一些現象呢？哪怕在十多年前，這都是不可思議的事情。而隨著科學技術的迅速發展，當今的科學家已敢於構思這樣的實驗，正嚐試用原子核的小爆炸來驗證宇宙的大爆炸。
這裏說的原子核爆炸，與我們早就知曉的原子彈和氫彈的爆炸不是一回事。原子彈是利用重核裂變所釋放的能量來代替普通炸藥的作用，氫彈是利用輕核聚變所釋放的能量來起殺傷作用。不論是原子核的裂變反應還是聚變反應，都是屬於原子核之間的相互轉化過程，反應前後的原子核質量雖然不一樣，但質量密度是一樣的。這是因為所有的原子核，都是由質最和大小都幾乎一樣的質子和中子組成的（唯有氫核隻含質子），重核與輕核的差別僅在於質子和中子（統稱核子）總數的不同，而它們的質量密度總是相同的。這猶如一個彈子與幾個彈子之間的類似關係，彈子的數目雖然不同，但質地都是一樣的，一個是玻璃球，幾個也是玻璃球；一個是鋼球，幾個也是鋼球。與上述核反應大不相同的是，模擬宇宙大爆炸的原子核爆炸，其首要一點則是要改變原子核的質量密度。嚴格點說，是要創造出比原子核的密度大得多的新物質態，即質地更密實的東西。
很多大膽、新奇而富有創意的科學思想，都萌生於經驗的延拓和理性的升華。研製高密度新物質形態的物理思想，便是基於對普通物質，例如水的物理性質的認識。眾所周知，在1個大氣壓下，水隨著溫度的變化會發生一係列狀態的變化：0℃以下，水凍結成固體的冰；從0℃到100℃，水是液體；高於100℃，水變成蒸汽；高於1000℃時，水的分子原子發生分解，變成一種由電子和帶電離子組成的等離子體。顯而易見，物質的物理性質與溫度、壓力和密度有關，而密度又與溫度和壓力有關。試想，假如我們隻能見到常溫和常壓條件下的水，那麼就不會知道與液態水相比密度差異很大的冰和蒸汽的存在。
用什麼原料來研製像宇宙極早期那樣的極大密度的物質呢？當然要用所能找得到的密度最大的東西。就我們所知，原子的質量幾乎全部集中在十萬億分之一厘米（10^-13厘米）範圍的原子核上，原子核的密度遠不是普通物質所能比擬的。假如能把原子核凝成幾滴核物質，僅僅幾滴就可重達百萬噸。科學家認為，在核物質中也可能存在像水那樣的不同物態。在通常情況下，原子核類似於一顆液滴；在高溫下，液滴受熱可能變到蒸氣態，即核子的運動速度加快到足以克服核力的約束，從而成“沸騰”狀態；當進一步壓縮或加溫，即把很多核子擠壓進一個核子的地盤，核子想必會被摧毀，它的組成粒子誇克和起“黏合”作用的膠子，就可能會形成誇克—膠子等離子體態。
到目前，已被公認的是，所有像質子和中子這一類的強子都是由帶“顏色”（與電荷類比，稱做色荷）的誇克組成的，起黏合作用的是也帶顏色的膠子。令人困惑的是，誇克和膠子以及它們的顏色特征，在強子尺度以外卻是觀察不到的。人們猜想，對於能不能看到“自由的”誇克和膠子的問題，如果把條件歸結為它們的棲身之所的物質密度或能量密度的高低，那麼，隻要把核物質的密度再提高一些，就應該能看到它們。這時，就有可能看到自由的誇克和膠子形成的像電荷等離子體一樣的色荷等離子體，即誇克—膠子等離子體。