質心系

當兩輛車迎面相撞時，有一個天然的視角能讓這場撞擊看上去對稱：位於它們之間某處、二者都在衝向的那一點。從那個有利位置看，總動量為零——每一份向左的推力都被一份等大的向右推力抵消。質心系正是把這種平衡視角應用到相撞粒子上：它是一個隨碰撞一同運動的參考系，在其中所有粒子的總動量加起來為零。

更準確地說，它應被稱為動量中心系，因為被置零的是總動量，而非字面意義上的質量中心。在這個系裡，兩個相撞粒子以等大反向的動量靠近，砰然相撞，產物以平衡的圖樣飛散。這裡最重要的單一量，是此系中可用的總能量，傳統上寫作 s 的平方根。那個數才是產生新粒子的真正預算，因為在質心系裡，沒有能量被浪費在系統整體向前飛奔上。

這個參考系正是物理學家偏愛用來思考一次碰撞能產生什麼的地方。像大型強子對撞機這樣的現代對撞機，正是被造來讓實驗室系與質心系幾乎重合：兩束能量相等的束流迎面相撞，於是實驗室本身就看到總動量為零，全部束流能量都可用於產生質量。這就是為什麼對撞機能達到遠高於「用一束打固定靶」的有效能量——後者把大量能量白白浪費在驅動碎片向前上。