几千年来，人类一直在探索世界的本原是什么?组成这个物质世界的最基本的元素又是什么?由于缺少实验和技术理论的支持，几个世纪以前对这些问题的最初回答只停留在缺乏实验证据的纯哲学上的观点。随着近代科技水平的发展，人们对物质结构的研究和发现不断深入。从1911年卢瑟福提出原子的核式模型结构以来，对于物质的微观结构的研究深入到原子核的层次。人们进一步发现原子核又是由核子通过强相互作用而结合在一起的。1961年盖尔曼等人提出了强子（参与强相互作用的粒子）是由更为基本的夸克组成。这种夸克论得到了大量间接实验事实的证明。然而，实验上却从来没有直接观察到过自由的夸克（夸克禁闭），随后人们发现这是因为夸克除了带有普通粒子所具有的量子数（如电荷，自旋等）外，还具有一种现在称之为“色”的量子数。夸克一旦结合成强子，就会成色中性（即不带色），所以夸克禁闭也就是色禁闭。而把夸克禁闭在一起的这种色规范场称作胶子，它被认为是传递夸克相互作用的媒介子。建立在以夸克和胶子层次上的量子动力学理论—量子色动力学（QCD）是当前研究基本粒子间强相互作用的最基本的理论。QCD理论中夸克具有渐近自由的性质，即夸克之间距离很小时，它们之间的相互作用力会相应变小，夸克甚至会接近于自由状态；然而当他们之间的距离变大时，相互作用力会迅速增大。在理论分析中，对于夸克间的距离很小的情况，可以利用微扰QCD（pQCD）来计算。然而对于距离较大的那部分，格点QCD理论是一个较好的候选者。 格点QCD的计算表明，在极高温度和（或）重子数密度下，系统可能发生手征对称性的恢复相变以及强子物质会解除禁闭而以夸克胶子等离子体（QGP）的形式存在。在这种新的物质形态内，夸克和胶子可以在超出核子的范围内运动。研究表明夸克胶子等离子体可能存在于宇宙大爆炸的初期（具有极高温度）或者中子星（具有极高重子数密度）内。探寻QCD所预言的新的物质形态QGP的形成以及相变的性质一直是近代高能粒子物理实验的重要目标之一。在实验室里我们把两束具有极高能量的粒子流进行对撞，从而产生能量密度较大生存时间较长的强相互作用物质，以希望在这种环境下产生QGP物质。上个世纪末欧洲的SPS以及本世纪初美国的RHIC上的一系列实验对此进行了大量研究。然而，在高能碰撞中即使QGP已形成，也不能在实验室内被直接观测到，它只是在碰撞过程中的某个极短的瞬间存在，随着系统的膨胀核冷却，它很快就演化成为实验上观测到的