Wenn Quarks überhaupt nicht isoliert werden können, wie wurden sie dann im frühen Universum eingeschlossen?

Quarks und Gluonen werden mit Quantenchromodynamik modelliert. Die elektromagnetische Kraft wird für hohe Energien stärker, die starke (QCD) und schwache Kraft schwächer, was als asymptotische Freiheit bezeichnet wird.

In der Teilchenphysik ist asymptotische Freiheit eine Eigenschaft einiger Eichtheorien, die dazu führt, dass Wechselwirkungen zwischen Teilchen asymptotisch schwächer werden, wenn die Energieskala zunimmt und die entsprechende Längenskala abnimmt.

Qualitativ ist dies in diesem Diagramm zu sehen:

Dies zeigt 1/Stärke der drei Wechselwirkungen, die Stärke ist in den Berechnungen unter Verwendung der Störungstheorie umgekehrt mit der Kopplungskonstante verbunden. Das Elektromagnetische wird stärker mit Energie, das Schwache und das Starke werden schwächer. Diese Änderung der Kopplungskonstanten wurde bei LEP-Experimenten für Schwache und Elektromagnetische gemessen.

Die Kreuzung des Schwachen und des Elektromagnetischen führte zur elektroschwachen Theorie mit dem Higgs, wo sie für hohe Energien eine Kraft sind, und dann macht die Symmetriebrechung die zwei getrennten Kräfte, die wir bei den Energien messen, die wir im Labor haben.

Die nahezu Überlappung der laufenden Kopplungskonstanten der QCD mit den anderen beiden führte zu einem Modell der Vereinigung aller drei Kräfte bei sehr hoher Energie, wodurch eine Kraft zur Beschreibung aller Teilchenwechselwirkungen entsteht. Dies sind die Energien des Quark-Gluon-Elektrons usw. (viel usw., da Supersymmetrie eintritt ) Plasma der Kosmologie, und natürlich ist es modellabhängig.

Dies ist eine sehr skizzenhafte Beschreibung der Modelle, die in der Teilchenphysik für sehr hochenergetische Wechselwirkungen verwendet werden. Man sollte sich für ein ernsthaftes Studium mit der Mathematik der Modelle befassen.

Wenn Quarks nicht isoliert werden können

dies sollte mit "bei in unseren Labors verfügbaren Energien" qualifiziert werden

Was bedeutet es zu sagen, dass sie in der Hadronen-Ära eingesperrt wurden?

In kosmologischen Modellen wie dem des Urknalls ist die gesamte Energie des Universums in einem sehr kleinen "Volumen" konzentriert, wo zunächst keine Teilchen des Standardmodells existieren und sie im Laufe der Zeit asymptotisch frei in einer Suppe existieren.

Mit fortschreitender Zeit kühlt sich das Universum ab und das Hadronenzeitalter wird erreicht, wo nach 0,01 Sekunden Protonen gebildet wurden und Quarks und Gluonen in Hadronen eingeschlossen werden müssen.

Bevor die Quarks „eingeschränkt“ wurden, waren sie insofern frei, als jedes Quark praktisch überall sein konnte. Irgendwann kühlten die Dinge so weit ab, dass sich jedes Quark in einen gebundenen Zustand versetzte, etwa als Teil eines Protons. Bei hoher Temperatur wird so viel Energie zwischen Teilchen geteilt, dass gebundene Zustände wahrscheinlich nicht auftreten. Unterhalb einer bestimmten kritischen Temperatur sind die gebundenen Zustände plötzlich viel wahrscheinlicher. Dies ist eine Phasenänderung ähnlich dem Einfrieren.