你可能不會經常停下來思考這個問題，但在宇宙誕生之後，物質並不是我們今天所認識的形式。
相反，科學家認為它很大程度上處於湯狀態，準確地說是「夸克湯」——這種狀態也稱為夸克膠子等離子體。
現在，研究人員表示，他們已經成功地在實驗室中塑造了這種湯的超熱、超小的液滴——這可能讓我們追溯到存在的最初微秒。
透過使用大型粒子對撞機以極高的速度和溫度將質子和中子粉碎在一起，從而產生三種幾何形狀（圓形、橢圓形和三角形）的膨脹夸克-膠子等離子體液滴。
實驗的主要發現之一是，即使在最小的尺度上，這些微小的夸克-膠子等離子體滴也表現得像流體。科學家最初認為這是不可能的，但現在已經看到越來越多的證據。
“我們的實驗結果使我們更接近回答早期宇宙物質可能存在的最小量是多少的問題，”團隊成員之一說道，來自科羅拉多大學博爾德分校的傑米·內格爾。
那麼夸克-膠子等離子體到底是什麼呢？它是一種類似液體的狀態，但存在於灼熱的溫度下，溫度太高而無法形成原子。顧名思義，它是由誇克和膠子，結合形成質子和中子的基本粒子。
我們正在說話溫度為 4 兆攝氏度（或近 7 兆華氏度）——大約比太陽核心熱 25 萬倍。
雖然這些粒子最終冷卻到足以形成構成當今世界的常規物質，但這種等離子體的特性保持迷人對科學家來說——這些屬性講述了宇宙及其萬物起源的故事。
自世紀之交以來，紐約布魯克海文國家實驗室相對論重離子對撞機（RHIC）的實驗已建議夸克-膠子等離子體可能表現得像近乎完美的流體。
原子碰撞（左）產生三種等離子體形狀（右）。 （鳳凰城，自然 2018）
“如果你的桌子上有一瓶這種液體，你把它翻倒並讓它繞過障礙物，它會幾乎沒有摩擦力地流動，”一位研究人員說，來自 CU Boulder 的 Paul Romatschke。
這就是這個最新實驗的目的是測試：夸克湯滴是否會保持其形狀，即使在最小的尺寸，符合液體假設。
由此產生的圓形、橢圓形和三角形是迄今為止最有力的證據，證明情況確實如此，即使只有幾個質子發生碰撞。
新研究支持以前的研究在 RHIC 上對夸克-膠子等離子體進行。專業實驗室多年來一直在各種條件下生產它們，但它們的存在和消失速度令人難以置信，分析起來非常困難。
關於這種最早的物質形式還有很多值得探索的地方，但我們已經正在路上確切地了解夸克湯如何成為實際物質。最終，我們可以解開更多有關宇宙如何膨脹的秘密。
接下來，布魯克海文國家實驗室的實驗室團隊正忙於建立實驗，以便在更小的尺度上測試夸克-膠子等離子體的特性。
“一個系統可以有多小，但仍然表現出集體行為？”一位研究人員說，田納西州范德比爾特大學的維多利亞·格林。
「你可以複製的想法大霹靂在實驗室中製作微型模型，並了解宇宙的早期狀態是這種完美的液態，可以為宇宙學模型提供資訊。
研究結果發表於自然物理學。
