Etwa 4% der Energie des Universums wird durch Kernmaterie repräsentiert, d.h. im Wesentlichen durch Protonen und Neutronen. Dieser Anteil bildet die sichtbare Materie des Universums mit allen Sternen und Planeten und beinhaltet damit insbesondere auch die Erde und uns selbst. Protonen und Neutronen wiederum bestehen aus den elementaren Quarks und unterliegen der starken Wechselwirkung. Es sind die besonderen Eigenschaften der starken Wechselwirkung (theoretisch durch die Quantenchromodynamik beschrieben), wie der Quarkeinschluss und die spontane Bildung von Kondensaten, die ein fundamentales Verständnis der „Materiewerdung“ aus den elementaren  Bausteinen bis heute verhindert haben. Noch immer fragen wir uns: Wieso können Quarks nicht alleine existieren sondern nur in farblosen, gebundenen Zuständen. Warum bilden 3 vergleichsweise leichte Quarks (Up- und Down-Quarks) Objekte mit einer um das etwa Fünfzigfache höheren Masse (das Nukleon)? Wo sind die Grenzen nuklearer Stabilität, und wo die hadronischer Existenz?

Unser experimenteller Zugang ist die Erzeugung von extremen Materieformen im Labor mittels Schwerionenstrahlen wie sie bei GSI und zukünftig auch bei FAIR zur Verfügung stehen. Für extrem kurze Zeiten kann man durch geeignete Kernreaktionen Zustände erzeugen, wie sie ähnlich z.B. bei Sternenexplosionen oder im Inneren von Neutronensternen vorkommen. Mit geeigneten Spektrometern werden die Eigenschaften dieser Materieformen aus den Zerfallsprodukten rekonstruiert. Die Hoffnung ist, dass man gerade an der Grenze der Stabilität der Objekte ihren Inneren Aufbau besser verstehen kann.