En un experimento de colisión de haces, dos haces de partículas de alta energía, se hacen cruzar entre sí. Como la colisión ocurre a velocidades relativistas, la medición relevante de energía disponible debe hacerse en el sistema del centro de masas.
Para dos haces que colisionan, ésto resulta en
( 
),
si las partículas que colisionan tienen ímpetus iguales y opuestos.
Para un blanco fijo se cumple 
,
para el caso de una partícula de alta energía que colisiona con una partícula blanco de masa "m".
La energía de los haces que colisionan asciende desde
hasta
.
Entonces, si usted duplica la energía de los haces que colisionan, usted obtendrá el doble de energía de colisión.
Por otro lado, en el caso de un blanco fijo, la energía asciende desde , hasta
.
Duplicando la energía del haz en un experimento de blanco fijo, sólo se produce un aumento de la energía disponible, en un factor
.
Por ésto, es obvio que para obtener colisiones de alta energía, la colisión de haces es mucho más eficiente que el blanco fijo.
Pregunta:
Si usted tiene dos haces, con energía total de = 50 GeV, ¿qué energía se necesita para una colisión contra un blanco fijo de protones (
= 1 GeV), para obtener la misma energía disponible?