Поперечная масса является полезной величиной для определения для использования в физике элементарных частиц , как оно инвариантно относительно Лоренца импульса вдоль оси г. В натуральных единицах это:
- где z-направление проходит вдоль балочной трубы, и поэтому
- а также - импульс, перпендикулярный балочной трубе, и
- - (инвариантная) масса.
Это определение поперечной массы используется вместе с определением (направленной) поперечной энергии
с вектором поперечного импульса . Легко видеть, что при исчезающей массе () три величины одинаковы: . Поперечная масса используется вместе с быстротой, поперечным импульсом и полярным углом в параметризации четырехимпульса отдельной частицы:
Используя эти определения (в частности, для ) дает для массы двухчастичной системы:
Глядя на поперечную проекцию этой системы (задавая ) дает:
Эти же определения используются в программном пакете ROOT, который обычно используется в физике высоких энергий.
Физики адронных коллайдеров используют другое определение поперечной массы (и поперечной энергии) в случае распада на две частицы. Это часто используется, когда одна частица не может быть обнаружена напрямую, а указывается только отсутствием поперечной энергии. В этом случае полная энергия неизвестна, и приведенное выше определение использовать нельзя.
где поперечная энергия каждой дочери, положительная величина, определяемая с использованием ее истинной инвариантной массы в виде:
- ,
что по совпадению является определением поперечной массы одиночной частицы, данным выше. Используя эти два определения, можно также получить форму:
(но с немного другими определениями для !)
Для безмассовых дочерей, где , у нас снова есть , а поперечная масса системы двух частиц становится:
где - угол между дочками в поперечной плоскости. Распределение имеет конец при инвариантной массе системы с . Это было использовано для определения месса в Тэватроне.