弹性散射与非弹性散射（elastic vs inelastic scattering）

当两颗台球相撞后只是弹开、本身毫无改变，那是一次弹性碰撞——出来的还是原来那两颗球，只是朝着新的方向。但想象这两颗球是泥团，相撞后会碎裂、黏住、四分五裂，或迸出新的碎块：出来的东西和进去的东西不一样了。那就是非弹性碰撞。粒子物理学家正是这样划分，而这一区分原来携带着关于「粒子由什么构成」的深刻信息。

在弹性散射中，出来的粒子与进去的相同；只有它们的方向和动量改变了，总动能守恒。一个电子擦过质子、又让质子完好无损地离开，这是弹性的。相反，在非弹性散射中，一部分碰撞能量被转化去制造新粒子，或把靶激发到另一个状态——出射的那一组粒子是真正不同的。由于能量可以变成质量（E等于m乘c平方的实际体现），一次足够猛烈的碰撞可以造出比起初更重、更多的粒子。你撞得越猛，结果往往越偏向非弹性。

这一区分绝非单纯的记账；它正是物理学探查物质内部的方式。温和的弹性碰撞勾勒出靶的整体形状与大小，就像摸出它的轮廓。猛烈的非弹性碰撞则破门而入，揭示出内部的组分——正是它们让我们发现，质子不是一颗实心的小点，而是夸克与胶子的一团涌动。其最深刻的版本，深度非弹性散射，正是首次揭示出夸克的那个实验。