正文
第二种方法是压缩强子物质。保持温度不变(比如T=0)，但对体系进行压缩。随着体系体积的缩小，强子数密度越来越大，也能使强子波函数互相重叠，从而使得夸克不再束缚于某个强子，强子物质转变为退禁闭的夸克胶子物质。在T = 0但有限核子数密度的情况下，无法进行QCD格点计算，不能直接从QCD得到解禁闭的临界核子数密度。有效模型估计该临界密度大概为几倍于上文提到的正常核物质的密度n
0
。基于上述讨论，可以定性地估计在温度—重子数密度n
B
(强子分为重子和介子两类，核子属于重子)或者温度—重子化学势μ
B
平面上的QCD相图：低温低密度时体系处于强子相，而高温高密度时处于夸克胶子物质相。
上文的讨论都是解禁闭相变。按照Landau 相变理论，体系对称性的改变就是相变。QCD理论的另一个重要的对称性是手征对称性。把夸克分成右手和左手两类：夸克的自旋方向和动量方向平行的是右手，反平行的是左手。在忽略夸克质量时，QCD的哈密顿量在左手和右手互换这种手征变换下保持不变。但是作为QCD的质量本征态的强子却不具有手征对称性，两个被手征变换关联着的强子可以有非常不一样的质量，这一现象叫手征对称性自发破缺。类似于QED中电子—电子的Cooper 对凝聚，手征对称性的自发破缺由夸克—反夸克对的凝聚导致。手征对称性破缺的重要意义在于产生强子质量：我们周围物质质量的97%来源于手征对称性的自发破缺。类似于普通超导体中Cooper 对凝聚会在高温下熔解一样，手征凝聚在高温下也会熔解，从而使手征对称性恢复。另一方面，由于夸克和反夸克携带相反的重子数，它们的费米面高度差会使得夸克与反夸克的配对变得困难。当重子数密度充分高时，夸克—反夸克凝聚消失，手征对称性恢复。这个从自发破缺到恢复的过程称为手征相变。对于解禁闭和手征恢复两个临界温度的关系，1983 年Kogut等人的格点QCD计算显示，至少在重子数密度为零时，退禁闭相变温度和手征相变温度是重合的，这一点被后来大量的格点计算验证。
80 年代以来，人们做了大量的工作来研究QCD相图。目前为止我们对QCD相图的理解可以概括在图1 中。相比于初期的相图，图1 丰富了很多，其中有如下几个显著的特征，它们标志了过去30多年我们对QCD相图理解的不断进步。
图1 QCD相图
(1)手征临界点。如果轻夸克u 和d 是无质量的， μ
B
= 0 时的格点QCD表明手征相变是一个二阶相变。但是，实际情形中u 和d 夸克都有一个小质量，使得手征相变实际上是一个光滑过渡(crossover)。另一方面，在温度较低时，大量的模型计算显示手征相变是一阶相变。基于此，在1989 年Asakawa 和Yazaki 就猜测手征相变线上应该存在一个临界点，它是一阶相变线的终止点(如同水的临界点一样)。但是手征临界点的存在以及位置仍然是没有解决的问题，它的寻找和定位是当前相对论重离子碰撞实验的重要任务之一。
(2)色超导相。普通的电超导体是由于在费米面附近的两个电子配成Cooper 对，而后在低温下发生凝聚造成的。这种凝聚使得对应于电荷守恒的U(1) 定域对称性自发破缺。类似的，在高重子化学势下，夸克的费米面附近也会发生由两个夸克配成的Cooper 对，在低温下这些Cooper 对也会凝聚。由于Cooper 对不是色中性的，这种凝聚就破坏了色荷的SU(3) 定域对称性，所以叫色超导。值得一提的是，产生配对的吸引相互作用在QED 中只有在集体激发模式(声子)层次才会出现，而在QCD 中可以在基本的夸克胶子层次出现。这使得色超导是一种“高温超导”。利用微扰QCD 研究色超导有很长的历史，但直到1998年才发现在QCD 中可以产生很大的夸克Cooper对凝聚，从而可能对致密QCD物质的状态方程和输运性质有重大影响，特别是会强烈影响我们对中子星物理的认识。之后，人们对色超导相进行了大量的研究。到目前为止，对于极端高重子数密度区间的色超导态有了较好的理解，因为这时我们可以做可靠的微扰QCD计算。但在密度不是很高时(这实际上是我们关心的物理区间)由于缺乏基于微扰QCD的理论计算和基于格点QCD的非微扰计算，我们的理解还很有限。
(3)Quarkyonic 物质。在μ
B
= 0 时，手征相变和解禁闭相变在同一个临界温度处发生。那么在μ
B
≠ 0 时，这两个相变是否同时发生呢？2007 年McLerran和Pisarski对这一问题做了深入的思考。他们发现，在大N
c
极限下( N
c
为色的数目)，零温时的退禁闭相变不会发生，而当μ
B
> N
c
Λ
QCD
时，体系处于一种禁闭的相，但手征对称性却是恢复了的。在这种相中，夸克费米面之上的激发都是色中性的重子，因此他们称之为quarkyonic(quark+baryon)物质。在真实的物理世界， N
c
= 3是一个有限的数，但类似于quarkyonic 物质的相也有可能存在，它大概占据的位置在中等密度区间，如图1所示。
上文只讨论了T—μ
B
平面上的相图。考虑到同位旋化学势、外磁场等等新的外参量后，QCD相图会拓展到高维空间，并显示出更加丰富多彩的结构。在这里不展开讨论，有兴趣的读者可以参考相关的综述文献，例如文献[8]。
要寻找解禁闭和手征对称性恢复的夸克胶子物质，需要温度或重子数密度非常高。哪些物理环境能实现这样苛刻的条件呢？基于宇宙学的猜测，宇宙在大爆炸之后大概10
-11
—10
-6
s 的时间段很可能处于重子数几乎为零的QGP相。另外，低温高密的夸克物质很可能存在于致密星体的中心。在地面上，唯一有可能实现解禁闭和手征恢复相变的手段是相对论重离子(核)碰撞：将两个重核加速到接近光速后使它们对头碰撞，产生高温条件。
