彈性散射與非彈性散射（elastic vs inelastic scattering）

當兩顆撞球相撞後只是彈開、本身毫無改變，那是一次彈性碰撞——出來的還是原來那兩顆球，只是朝著新的方向。但想像這兩顆球是泥團，相撞後會碎裂、黏住、四分五裂，或迸出新的碎塊：出來的東西和進去的東西不一樣了。那就是非彈性碰撞。粒子物理學家正是這樣劃分，而這一區分原來攜帶著關於「粒子由什麼構成」的深刻資訊。

在彈性散射中，出來的粒子與進去的相同；只有它們的方向和動量改變了，總動能守恆。一個電子擦過質子、又讓質子完好無損地離開，這是彈性的。相反，在非彈性散射中，一部分碰撞能量被轉化去製造新粒子，或把靶激發到另一個狀態——出射的那一組粒子是真正不同的。由於能量可以變成質量（E等於m乘c平方的實際體現），一次足夠猛烈的碰撞可以造出比起初更重、更多的粒子。你撞得越猛，結果往往越偏向非彈性。

這一區分絕非單純的記帳；它正是物理學探查物質內部的方式。溫和的彈性碰撞勾勒出靶的整體形狀與大小，就像摸出它的輪廓。猛烈的非彈性碰撞則破門而入，揭示出內部的組分——正是它們讓我們發現，質子不是一顆實心的小點，而是夸克與膠子的一團湧動。其最深刻的版本，深度非彈性散射，正是首次揭示出夸克的那個實驗。