Глубоко неупругое рассеяние — процесс рассеяния с участием лептонов и адронов, при котором переданный импульс и полная энергия конечных адронов в системе их центра инерции (инвариантная масса) значительно больше характерной массы адрона (равной примерно 1 ГэВ)[1]. Примером глубоко неупругого рассеяния является множественное рождение адронов при столкновениях электронов или мюонов высоких энергий с нуклонами[2]. Используется для зондирования внутренностей адронов (в частности, протонов и нейтронов), и выяснения динамики взаимодействий на малых расстояниях. Глубоко неупругое рассеяние впервые осуществлено в 1960-е — 1970-е годы, и дало убедительное доказательство реальности кварков, которые до этого момента многие считали лишь математическим трюком.
В термине «глубоко неупругое рассеяние» слово «рассеяние» относится к отклонению лептона (электрона, мюона и так далее). Слово «неупругое» означает, что мишень поглощает часть энергии лептона и в результате её внутреннее состояние изменяется. На самом деле, при очень высоких энергиях используемых лептонов мишень «разбивается» и вместо неё появляется много новых частиц. Слово «глубоко» означает, с одной стороны, что энергия поглощённая мишенью, велика по сравнению с её массой, а с другой, что дебройлевская длина волны лептона мала и, следовательно, способна зондировать расстояния, которые малы по сравнению с размером адрона-мишени («глубоко внутри» адрона)[уточнить].
Лептоны не способны к сильному взаимодействию, а только к электрослабому. Поэтому действие лептона на мишень сводится к обмену виртуальными фотонами (и/или W- и Z-бозонами). В первом порядке теории возмущений по константе электромагнитного взаимодейстия процесс можно рассматривать как испускание лептоном одного виртуального фотона, который выбивает из адрона кварк (это изображено на диаграмме выше). Но кварки в свободном состоянии не могут существовать из-за конфаймента, поэтому далее происходит адронизация, в результате чего рождаются наблюдаемые частицы.
Стандартная модель физики, в частности работы Мюррея Гелл-Манна в 1960-е годы, успешно объединила многие ранее разрозненные концепции в физике элементарных частиц в одну относительно простую схему. В ней существовало три типа фундаментальных частиц: