При ще більш високих температурах водяна пара диссоциируют на іони водню й кисню, тобто на атоми цих газів, позбавлені частини своїх електронів. Такий стан називають плазмою. Подібні "фази" властиві і ядерна речовина. За аналогією масивні ядра, що складаються з великої кількості нуклонів (протонів і нейтронів), можна розглядати як рідку фазу. Тверда фаза може бути представлена "конденсатами" ядерної рідини, наприклад частками, які називають ізомерами щільності.

Парова фаза може являти собою розріджений газ, що складається з легких ядер і вільних нуклонів. Система вільних кварків і глюонов відповідає плазмі. Кварки є фундаментальними "цеглинками" для побудови часток, називаних адронами. До адронів ставляться протони й нейтрони (до складу яких входить по трьох кварка), а також інші, менш відомі частки, наприклад півонії (які складаються із кварка й антикварка). Кварки втримуються разом глюонамн.

Описати фази води й, отже, визначити її рівняння стану можна на підставі результатів простих експериментів, виконаних у лабораторних умовах за допомогою нескладної апаратури. Результати таких експериментів зручніше за все представити у вигляді фазової діаграми, тобто графіка залежності щільності від температури. На цій діаграмі області існування різних фаз будуть розмежовані кривими, що містять, зокрема, такі крапки, як О и 100°С при тиску I атм.

Аналогічним графіком можуть бути представлені різні фазові переходи ядерної речовини. Однак точно побудувати криві, що відповідають цим переходам, у цьому випадку набагато сутужніше, ніж для води. Для дослідження рівняння стану ядерної матерії, тобто залежності тиску від температури й щільності, учені спочатку розробили теоретичні моделі. Такі математичні описи звичайно виходять із енергій кожного протона й нейтрона в ядрі.

Нуклони, які не випробували безпосереднього зіткнення з мішенню, відскакують від щільної гарячої центральної області. Вони продовжують рухатися в площині первісного зіткнень подібно більярдній кулі після ковзного зіткнення з іншою кулею По характеристиках цього відскоку можна судити про тиск у щільній центральній області. Дослідники кількісно визначають тиск, вимірюючи бічне випущення осколків: чим вище тиск, тим воно інтенсивніше.

У перших експериментах з "Пластиковою кулею" використовувалися пучки іонів кальцію. При зіткненні таких легких іонів не відбувається бічного випущення осколків, що пророкується теорією. Однак в експериментах з пучками ніобію й золота були виявлені чіткі бічні максимуми в розподілі часток, що розлітаються, навіть у нецентральних зіткненнях. Ці дані підтвердили результати розрахунків на основі гідродинамічної моделі