数十年来，制造夸克-胶子等离子体（QGP）——那种在大爆炸后最初百万分之一秒内充斥宇宙的、由自由夸克和胶子组成的超高温浓汤——的规则很简单：拿出你手头最大的原子核。具体来说就是铅，它比大型强子对撞机（LHC）实验中通常使用的质子重200多倍。人们想当然地认为，只有这样的重量级选手才能产生所需的巨大压力和热量——温度超过太阳核心的10万倍——在这种条件下，质子和中子再也无法抱团，而是瓦解成构成它们的夸克和胶子。

事实证明，宇宙可能比这更节俭。在大型强子对撞机首次进行氧-氧碰撞一年后，其四大研究合作组——ALICE、ATLAS、CMS和LHCb——如今都报告了迹象，表明这种原始物质形态可以在氧核和氖核碰撞中产生。没错，氧和氖。那些轻量级选手。那些“参与奖”原子核。

这些结果挑战了关于制造如此极端物质需要何等巨大能量的长期假设，并为科学家提供了一种新途径来研究宇宙最早时刻所处的条件。

识别QGP最清晰的方法之一，是观察高能夸克和胶子试图穿过它时会发生什么。当这些粒子穿过极热极密的物质时，它们会损失部分能量——科学家称之为部分子能量损失，这是QGP已形成的一个便捷线索。ATLAS合作组通过研究粒子喷注对——高能夸克和胶子在碰撞中射出时产生的集中粒子流——在氧-氧和氖-氖碰撞中生成的情况，清晰地探测到了这一效应。研究人员观察到成对喷注之间的能量差异，表明部分粒子在穿过周围物质时损失了能量。这种效应在更直接的正碰（中心碰撞）中尤为明显，因为这种碰撞预计会产生更大体积的等离子体，让粒子有更多物质可以穿越，从而造成更大的能量损失。ATLAS的初步结果支持了这一点：通过检查与光子反向反冲的带电粒子，研究人员发现了能量损失与原子核碰撞中心度之间的类似关系。

ALICE、CMS和LHCb则用不同的方法寻找同样的底层过程。它们没有主要关注喷注能量，而是考察等离子体似乎如何抑制某些高能粒子的产生。CMS发现，与质子-质子碰撞相比，氧-氧和氖-氖碰撞中带电粒子的产生受到了抑制——这与粒子在QGP内部损失能量相一致，也进一步证明这种奇异物质可以在涉及较轻原子核的碰撞中形成。LHCb在另一项研究中报告了另一个重要线索，他们研究了包含一个粲夸克和一个较轻夸克的粒子，并比较了它们在氧和氖碰撞中产生受抑制的程度。这种抑制在较重的氖碰撞中更为明显，这正是科学家所预期的行为——如果更大的碰撞产生更大体积的等离子体，粒子穿过时就会损失更多能量。

然而，粒子产生减少并不一定证明能量损失就是原因；其他物理过程也可能产生类似效应。因此，ALICE比较了中性π介子——另一种亚原子粒子——在氧-氧和质子-氧碰撞中的产生情况。这一比较为氧-氧碰撞中的部分子能量损失提供了明确证据，进一步强化了即使相对较小的原子核碰撞也能产生与QGP相关条件的论点。

研究人员还寻找了另一种