DESY hatte 1990 die Nachfolge Rutherfords übernommen. DESYs größter Beschleuniger HERA war weltweit die einzige Anlage, die Elektronen und Protonen getrennt beschleunigte und dann aufeinanderstoßen ließ. Auf diese Weise wurde in das Innere des Protons geblickt.

Wenn Elektronen und Protonen bei HERA aneinandergerieten, konnten die Elektronen mit den Quarks in den Protonen wechselwirken. Dies geschah immer indirekt über den Austausch eines Wechselwirkungsteilchens, eines Photons oder Zs oder W-Plus bzw. W-Minus.

Über den Austausch von Wechselwirkungsteilchen wird bei HERA das Innere des Protons untersucht. Hier: Ein Photon wird ausgetauscht.

Aber auch der Austausch eines Zs kann bei HERA vonstatten gehen.

Mit den Energien, die bei HERA erreicht werden, können Strukturen von bis zu 10^-18 Meter erkannt werden. Das ist 1.000-Mal kleiner als der Protonenradius. Kein Mikroskop kann genauer hinschauen.

Die HERA-Forscher nutzten die Ergebnisse der Zusammenstöße, um sich gleich einer ganzen Liste von Fragen anzunehmen:

• Sind Elektronen und Quarks aus etwas Kleinerem zusammengesetzt?

• Wie genau laufen die elektromagnetische und schwache Wechselwirkung ab?

• Gibt es eine Vereinigung der beiden Kräfte?

• Wird die starke Wechselwirkung mit der so genannten Quantenchromodynamik korrekt beschrieben?

• Gibt es neue Teilchen und Wechselwirkungen?