بيشتر ماده هايي که ما درعـــالم مي شناسيم ، ستاره هـــا ، سحابي ها ، سيارات وغبارهاي ميان ستاره اي و. . . . از پروتون ها و نوترون ها ساخته شده اند. تا مـدت ها گمان براين بــودکه اين ذرارت ( پروتون. نوترون و الکترون ) ذرات بنيادي سازنده عـــالم هستند ونمي توان آنــهارا به اجزاي کوچکتــري تقسيم کرد. ايــن باور هنوز در مورد الکترون وجـود دارد. اما تبديل پروتون و نوترون به يکديگر دربرخي واکنش هاي هسته اي و آزمايش هاي پيشرفـته تــري که درشتاب دهنده هاي ذرات بنيادي انجام شد ، نشان داد که آنـها از ذرات سازنده کوچکتـري به نام کوارک ساخته شده اند. البته کوارک هـانيزانواع مختلفي دارند.

 تـاکنون شش نوع کـوارک شناخته شـــده است که با اسامي جالبي نـامگذاري شده انــد: بالا و پايين (up,down) ،افسون و شگفت  (charm,strange) و سر و ته (top,dottom). انتخاب ايـــن اسامي معني خاصي ندارد ، چــون کـوارک هــا نه بالا و پايين دارنــد و نه سر وته ! پروتون هــا ونوترون هـا از دو کـوارک اول ساخـته مي شونـد. دو کوارک d ويک کوارک u پروتون رامي سازنـد. دوکوارک u و يـک کوارکd نـــوترون را مي سازنــد. بــراي نـــگه داشتن کوارک هـا کنار يکديگرچسب مخصوصي لازم است. اين وظيفه به عهده ذرات ديــگري است که گلوئون نام دارنـد. درحالت طبيعي نمي تـوان کوارک هـا را بـه صورت آزاد و مـنفرد يافت. بيشتر مـاده موجــود درعــالم از کوارک هــا ساخته شده است. ايــن کوارک ها درگروهاي سه تايي دربسته اي از جنس گلوئون ها مقيد شده انـد. اما در مـرکز يک ستاره نوتروني بي انـدازه چگال ممکن است نوترون ها آن چنان فشرده شونـد که ساختارشان درهم بشکند و ماده به دريايي ازکوارک هاي آزاد وگلوئون ها و الکترونها تبديل شود. حروف u و d کوارک هاي اوليه در نوترون و پروتون و s کوارک ديگري است که دراين تبد يل وتحت فشار زياد به وجـود آمده است. e الکترون و g گلوئون است. اما اگر چگالي و فشارآن قـدرزياد باشدکه ساختار پروتون هـا و نوترون هـا درهـم بشکند. شايد ماده جديدي خلق شود که ديگر ساختار شناخته شده قبلي ماده را ندارد. ديگرنمي توان از ذره يا ذرات به صورت مشخص نام برد ، چرا که ماده به درياي يکپارچه اي از کوارک ها ، الکترون ها وگلوئون ها تبد يل شده است.

چگالي اين مـاده از چگالي هستهء اتـم هـاکه شامل پروتون ها ونوترون هاي مجزاست ، بسيار بيشتر است و خاصيت هاي آن نيز با خواص ماده معمولي بسيار متفاوت خواهد بود. دانشمندان اين ماده جديد را ماده کوارکي يا "ماده شگفت" ناميده‌اند. ماده شگفت ممکن است پايدارترين شکل ممکن ماده باشد. تا کنون اين عنوان به هسته اتم آهن اطلاق مي شد که نقطه پاياني واکنش هاي هسته اي در مرکز ستاره هاي سنگين و پر جرم است. اگر چنين باشد ، پس ازساخته شدن ماده شگفت ، براي نگهداري آن به همين شکل فشرده نيازي به گرانش نخواهد بود. برخي نظريه پردازان معتقد ند اين ماده بسيار چگال مي تواند هر شکل ديگري از ماده راکه با آن برخوردکند درهم بشکند وتبديل به ماده شگفت کند. اما جاي نگراني نيست ، چــرا که حتي اگرايــن اتفاق بيفتد ، سرعت انجام آن بسيار کم است.

به هرحال اگر کمي ماده شگفت روي زمين يا خورشيد بريزد ، به سرعت به سمت مرکز مي رود و در همان جا باقي مي ماند ، بدون اينکه آسيبي به محيط اطراف وارد کند. فيزيکدانان ذرات بنيادي نيز اميدوارند بتوانند با استفاده از شتاب دهنده نسبيتي آزمايش بروکهاون در مدت بسيار کوتاهي کوارک وگلوئون هاي آزاد ايجاد کنند (که البته اين وضعيت بسيار ناپايدار است). آسمان بالاي سر ما و اجرام گوناگوني که در اين فضاي بي انتها قرار دارند آزمايشگاهي طبيعي در اختيار اختر شناسان قرار داده اند تا بتوانند گاهي فيزيکدان ها را پشت سر بگذارند و خيلي سريعتر از آزمايشگاه هاي زميني به نتيجه برسند.