"50 lat dociekań nie doprowadziło mnie bliżej do odpowiedzi na pytanie: Czym właściwie są kwanty światła?" napisał Albert Einstein cztery lata przed swoją śmiercią. Chodziło mu przy tym o obie formy występowania promieniowania elektromagnetycznego: jako cząstka (foton) i jako fala. Przy analizie pierwszych wyników pomiarowych otrzymanych z HERY, okazało się ponownie, że foton prowadzi podwójne życie również jako cząstka.

W zderzeniach elektronów i protonów w HERZE, elektron doznaje przyspieszenia w polu elektrycznym protonu i wypromieniowuje foton. Foton ten reaguje następnie z naładowanymi składnikami protonu. Obaj partnerzy, foton i kwark mogą się przy tym skontaktować bezpośrednio poprzez oddziaływanie elektromagnetyczne (tzw. proces bezpośredni). Natomiast drugie swoje oblicze ukazuje foton, gdy na bardzo krótki czas przemienia się w parę kwark-antykwark i otulony chmurą gluonów leci dalej. Jeżeli foton w takim "rozwiniętym" stanie oddziała z którymś ze składników protonu, to wystąpią reakcje cząstek innego typu niż te, które zachodzą w procesie bezpośrednim.

Schematyczna ilustracja dwóch rodzajów procesu rozpraszania fotonu na protonie. Proces bezpośredni (u góry): Foton wypromieniowany przez rozproszony elektron trafia w jeden z kwarków protonu, a następnie kwark ten wypromieniowuje gluon. W detektorze obserwuje się dwa "jety". Elektron i szczątki protonu wylatują z detektora przez rurę wiązki i nie zostają zarejestrowane. Proces rozwinięty (u dołu): Wypromieniowany foton zamienia się w parę kwark-antykwark, przy czym jeden z kwarków wypromieniowuje gluon. Ten z kolei oddziałuje z jedną z cząstek -składników protonu (na rysunku z gluonem). Powstają przy tym także dwa "jety", ale w odróżnieniu od procesu bezpośredniego, zarejestrowany zostaje resztkowy foton dający "jet" 3.

Fizycy eksperymentalni poszukiwali już od dłuższego czasu reakcji, w których przejawia się "podwójne życie" fotonu. Znaleziono je po raz pierwszy w HERZE. Te dwa rodzaje procesów są rozróżnialne w aparaturze pomiarowej, ponieważ w procesie rozwiniętym uczestniczy w rozproszeniu tylko niewielka część chmury kwarkowo-gluonowej. Resztkowy foton leci dalej praktycznie w tym samym kierunku i może zostać zaobserwowany pośrednio (patrz na dolny prawy rysunek). Natomiast w procesie bezpośrednim nie ma resztkowego fotonu, a zatem aparatura wykaże zupełnie inny rozkład energii i śladów powstałych cząstek.

Rekonstrukcja komputerowa "jetów" cząstek powstających w procesie bezpośrednim (po lewej) i rozwiniętym (po prawej). Dane pochodzą z wielkich detektorów H1 i ZEUS, znajdujących się w halach eksperymentalnych HERY. Na rysunkach przedstawione są przekroje podłużne tych detektorów. Elektrony wlatują do obszarów zderzeń z lewej, a protony z prawej strony.
Na lewym rysunku widoczne są dwa "jety", które powstały z rozproszonego kwarku i wypromieniowanego gluonu w procesie bezpośrednim.
Prawy rysunek przedstawia proces "rozwinięty". Foton wypromieniowany przez elektron zamienia się w parę kwark-antykwark. Skutkiem reakcji jednego z gluonów fotonu z gluonem
wchodzącym w skład protonu jest powstanie dwóch skierowanych w lewo "jetów". "Jet" wytworzony przez resztkowy foton widoczny jest w prawej połówce detektora.