بیشتر ماده هایی که ما درعـــالم می شناسیم ، ستاره هـــا ، سحابی ها ،سیارات وغبارهـــای مــــیان ستاره ای و . . . . از پروتون ها و نوترون هاساخته شده اند . تا مـدت ها گمان براین بــودکه این ذرارت ( پروتون . نوترون و الکترون ) ذرات بنیادی سازنده عـــالم هستند ونمی توان آنــهارابه اجزای کوچکتــری تقسیم کرد . ایــن باور هنوز در مورد الکترون وجـوددارد . اما تبدیل پروتون و نوترون به یکدیگر دربرخی واکنش های هسته ایوآزمایش هـای پیشرفـته تــری که درشتاب دهنده هــای ذرات بنیادی انجام شد، نشان دادکه آنـها از ذرات سازنده کوچکتـری به نام کوارک ساخته شده اند . البته کوارک هـانیزانواع مختلفی دارند . تـا کنون شش نوع کـوارک شناختهشـــده است که با اسامی جالبی نـامگذاری شده انــد: بالا وپایین (up,down) ،افسون وشگفت (charm,strange) وسر و ته (top,dottom) . انتخاب ایـــناسامی معنی خاصی ندارد ، چــون کـوارک هــا نه بالا و پایین دارنــد ونهسر وته ! پروتون هــا ونوترون هـا از دو کـوارک اول ساخـته می شونـد. دوکوارک d ویک کوارک u پروتون رامی سازنـد. دوکوارک u و یـک کوارکd نـــوترون را می سازنــد . بــرای نـــگه داشتن کوارک هـا کنار یکدیگرچسبمخصوصی لازم است . این وظیفه به عهده ذرات دیــگری است که گلوئون نامدارنـد . درحالت طبیعی نمی تـوان کوارک هـا را بـه صورت آزاد و مـنفردیافت . بیشتر مـاده موجــود درعــالم از کوارک هــا ساخته شده است . ایــنکوارک ها درگروهای سه تایی دربسته ای از جنس گلوئون ها مقید شده انـد . اما در مـرکز یک ستاره نوترونی بی انـدازه چگال ممکن است نوترون ها آنچنان فشرده شونـد که ساختارشان درهم بشکند و ماده به دریایی ازکوارک هایآزاد وگلوئون ها و الکترونها تبدیل شود. حروف u و d کوارک های اولیه درنوترون و پروتون و s کوارک دیگری است که دراین تبد یل وتحت فشار زیاد بهوجـود آمده است. e الکترون و g گلوئون است . اما اگر چگالی و فشارآنقـدرزیاد باشدکه ساختار پروتون هـا و نوترون هـا درهـم بشکند . شاید مادهجدیدی خلق شودکه دیگر ساختارشناخته شده قبلی ماده را ندارد . دیگرنمی تواناز ذره یا ذرات به صورت مشخص نام برد ، چرا که ماده به دریای یکپارچه ایاز کوارک ها ، الکترون ها وگلوئون ها تبد یل شده است . چگالی این مـاده ازچگالی هستهء اتـم هـاکه شامل پروتون ها ونوترون هـای مجزاست ، بسیار بیشتراست و خاصیت های آن نیز با خواص ماده معمولی بسیار متفاوت خواهد بود . دانشمندان این ماده جدید را ماده کوارکی یا "ماده شگفت" نامیدهاند . مادهشگفت ممکن است پایدارترین شکل ممکن ماده باشد . تا کنون این عنوان به هستهاتم آهن اطلاق می شد که نقطه پایانی واکنش های هسته ای در مرکز ستاره هایسنگین و پر جرم است . اگر چنین باشد ، پس ازساخته شدن ماده شگفت ، براینگهداری آن به همین شکل فشرده نیازی به گرانش نخواهد بود . برخی نظریهپردازان معتقد ند این ماده بسیار چگال می تواند هر شکل دیگری از ماده راکهبا آن برخوردکند درهم بشکند وتبدیل به ماده شگفت کند . اما جای نگرانینیست ، چــرا که حتی اگرایــن اتفاق بیفتد ، سرعت انجام آن بسیار کم است . به هرحال اگر کمی ماده شگفت روی زمین یا خورشید بریزد ، به سرعت به سمتمرکز می رود و در همان جا باقی می ماند ، بدون اینکه آسیبی به محیط اطرافوارد کند . فیزیکدانان ذرات بنیادی نیز امیدوارند بتوانند با استفاده ازشتاب دهنده نسبیتی آزمایش بروکهاون در مدت بسیار کوتاهی کوارک وگلوئون هایآزاد ایجاد کنند (که البته این وضعیت بسیار ناپایدار است). آسمان بالای سرما و اجرام گوناگونی که در این فضای بی انتها قرار دارند آزمایشگاهی طبیعیدر اختیار اختر شناسان قرار داده اند تا بتوانند گاهی فیزیکدان ها را پشتسر بگذارند و خیلی سریعتر از آزمایشگاه های زمینی به نتیجه برسند.