地球上的物质不仅在宇宙范围内很常见，而且在整个宇宙物质数亿年的历史中也很普遍。在地球上，物质由原子构成，原子中心原子核的电力将外围电子禁锢住。当温度升高，原子之间的碰撞变得激烈，而外围电子也会发生移位。当温度达到约10000度，原子就无法再保持完整。其中的电子被释放出来，在带电粒子气中自由飞行，所谓的“等离子体”。
太阳中心的温度超过100万度，其中的氢原子被完全打破，形成独立的电子和质子气体，这就是上述的等离子体的情况。科学家可以进行类似实验，将电子和质子束的能量升高到100万度对应的值，然后相互碰撞。最终证实，太阳实际上是一台巨型聚变装置，通过最底层的化学烹饪来持续工作。
实验发现，如果在更高的温度下，物质将呈现出更加新奇的形态。我们发现在所有的温度下电子都会保持稳定，而质子和中子则不能。无论在清凉的地球表面，还是在炽热的太阳中心，质子和中子都是夸克形成的簇团，通过“胶子”相联保持凝聚。当温度更高时，达到现有加速器可以模拟的极限温度时，核物质似乎融化了：温度达到10000度时原子分解形成电等离子体，而温度达到约1000万亿度时质子和中子会分解成“夸克胶子等离子体”。
今天的宇宙中已经没有如此高温的区域了，只有高能加速器内部粒子碰撞时能形成瞬间的高温状态。早在50多年前，质子加速器就已经可以制造出比太阳更高温的环境，如今，科学家已经可以模拟出宇宙大爆炸之后的瞬间余波环境。反物质通过反质子和正电子的形式帮助我们模拟大爆炸，当质子轰击物质靶，靶内有大量的其他质子和中子，它携带的大部分能量都浪费在了材料散射上，只有小部分能用于产生新粒子。但是，将反粒子加速到接近光速，再与一束相似速度的对应粒子对撞，将会发生完全的湮灭，所有之前分别禁锢在双方内部的能量E=mc都被释放了出来。
在正负电子对撞机中进行的实验，这些实验证明大爆炸确实产生了电子与正电子、夸克与反夸克，以及大量光子和胶子。这就是宇宙破晓期时的状态，当时温度比今天的太阳还高数10亿度。随着宇宙继续膨胀冷却，这些基本粒子开始凝结，形成更加复杂的结构。3个夸克相互胶连形成了我们所谓的质子和中子，而由它们形成的大型等离子体球就是恒星，其内部开始制造加工各种元素的核源种。当温度进一步降低，此时这些核源种得以捕获经过的电子并形成原子，然后诞生了化学物质、生物以及生命体。
在大爆炸之后的140亿年间，物质形成并不断发展，这个过程我们人类已经了解得比较深入了。但有趣的是，我们在研究物质的形成过程时，使用的主要工具是反质子和正电子这些反物质。如果宇宙中存在有大量的反质子和正电子，那么反恒星就会轻易地将它们吸引并俘获，然后在内部的大熔炉中将它们熔炼成各种反元素
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