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现代物理学认为，在宇宙中存在着四种基本相互作用，分别是强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用和引力相互作用。量子色动力学（Quantum Chromodynamics，简称QCD）是色荷（由夸克、胶子携带）的SU(3)非阿贝尔规范场论，是描述构成强作用物质的基本粒子夸克、胶子相互作用的动力学理论，现已逐步发展成为强相互作用的基本理论（就像引力相互作用由广义相对论来描述一样）。夸克胶子等离子(QGP)是被QCD理论直接预言的。在李政道先生的推动下，促进了相对论重离子碰撞物理这一研究领域的发展，并推动了在美国布鲁克海文国家实验室(BNL)的相对论重离子对撞机(RHIC)的建造，他是国际上最早建议用重离子碰撞来探索极端高温高密条件下的新物质形态的科学家之一。其核心思想是通过加速重离子(如金原子核)到接近光速进行对撞，此时形成的物质具有极端高的能量密度，有可能经历从普通强子物质到退禁闭的夸克胶子等离子体的新物质形态。李政道先生基于这个思想，特地邀请了画家李可染先生于1986 年创作了一幅国画“核子重如牛，对撞生新态”。

宇宙大爆炸之后，物质的温度和密度都相当大，初始的宇宙间只有正反夸克、轻子、胶子等一些基本粒子形态的物质。随着体系的迅速膨胀，大约在几个微秒后，产生了夸克胶子等离子体(QGP)的全新物质状态，之后随着物质的进一步膨胀和冷却，逐步形成我们现如今的宇宙。相对论重离子碰撞是目前实验室直接产生QGP的唯一途径，对于理解早期宇宙的演化有重要参考意义，因此也被称为“小爆炸”。

关于相对论重离子对撞机(RHIC)和夸克胶子等离子体(QGP)的具体介绍，可参见2023年Scientific American杂志3月刊的介绍：

2023环球科学-夸克汤.pdf

SciAmer-PrimordialSoup.pdf

本研究领域与国外交流密切，可提供出国交流机会，欢迎对高能核物理实验感兴趣的同学报考。

（致不知道自己对什么感兴趣，同时在各个不同方向反复纠结的同学，请看下图）