在能量極強的情況下，物質會進行一係列的轉換，原子會分裂成其最小組分。這些組分就是被稱為誇克和輕子的基本粒子，就目前我們所知，他們已經不能被分割成更小的部分了。誇克極容易和其他粒子結合，因此它們在自然界中從來未被單獨觀察到過，而是經常發現它們與其他的誇克相結合形成質子和中子(每個質子由3個誇克組成)，而這些質子和中子又進一步與輕子(比如電子)結合而形成整個原子。例如，氫原子就是由一個圍繞單個質子旋轉的電子構成的。原子呢，它們又轉而和其他的原子結合起來形成分子，比如水分子就是這樣。隨著溫度的上升，分子又從如冰一樣的固體狀態，變成如水一樣的液態，再變成如蒸汽一樣的氣態。
這些都是我們所了解的、可以預見的科學所告訴我們的，但是當溫度和密度比地球上的要大數十億倍的時候，組成原子的基本部分彼此可能會完全地被強硬拆開，從而形成由誇克和將誇克結合在一起的能量組成的等離子體。物理學家們正試圖在長島的一台粒子對撞機上創造出這種誇克膠子式的物質狀態來。而在物理學家們遠遠無法創造出來的更高的溫度和壓力之下，這種等離子體可能會轉變成為一種新的物質或者能量形式。這種物質狀態的轉變還可能會揭示出自然界新的力的存在。
這些新的力將會加入到我們已知的一種調節誇克行為的力的行列中去。所謂的強力是將這些粒子結合在一起的主要媒介。而第2種被稱為弱力的原子力，則可以將一種類型的誇克轉變成另一種(誇克有著6種不同的“味道”——上、下、迷人、奇異、頂上和底部)。
最後一種原子力，也就是電磁力，它可以將諸如質子和電子這樣的帶電粒子結合在一起。正如其名字所暗示的那樣，強力是3種力之中最強有力的，它比電磁力要強勁100倍以上，而比弱力更是要強勁10000倍以上。粒子物理學家們懷疑，這3種力有可能是單一的能量場的3種不同的表現形式，這與電力和磁力分別代表一個電磁場的不同方麵非常相似。實際上，物理學家們已經揭示出了電磁力和弱力之間潛在的統一性。
有些統一場理論認為，在宇宙大爆炸剛剛發生後的超熱的原始宇宙之中，強力、弱力、電磁力和其他力隻是一種力，其後隨著宇宙的擴張和冷卻它們逐漸分化。在新生的宇宙中可能會出現各種力的統一，正是這種可能性的存在，使粒子物理學家對天文學如此感興趣，也使天文學家們轉而向粒子物理學來試圖尋找這些力在宇宙的誕生中可能扮演了什麼樣角色的答案。力的統一如果要發生，必須有一種超高質量的被稱為線規玻色子的粒子存在。
如果它們存在的話，它們會讓誇克轉變成其他粒子，並引起位於每個原子中心的質子發生衰變。如果物理學家們能夠證明粒子可以衰變，就足以說明有新的力存在。