La masa transversal es una cantidad útil para definir para su uso en física de partículas, ya que es invariante bajo el impulso de Lorentz a lo largo de la dirección z. En unidades naturales , es:
- donde la dirección z está a lo largo de la tubería de la viga y así
- y son el impulso perpendicular a la tubería de la viga y
- es la masa (invariante).
Esta definición de masa transversal se utiliza junto con la definición de energía transversal (dirigida)
con el vector de momento transversal . Es fácil ver que para la masa que se desvanece () las tres cantidades son iguales: . La masa transversal se utiliza junto con la rapidez, el momento transversal y el ángulo polar en la parametrización de los cuatro momentos de una sola partícula:
Usando estas definiciones (en particular para ) da para la masa de un sistema de dos partículas:
Mirando la proyección transversal de este sistema (estableciendo ) da:
Estas son también las definiciones que utiliza el paquete de software ROOT, que se utiliza habitualmente en física de altas energías.
Los físicos del colisionador de hadrones utilizan otra definición de masa transversal (y energía transversal), en el caso de una desintegración en dos partículas. Esto se usa a menudo cuando una partícula no se puede detectar directamente, pero solo se indica por la falta de energía transversal. En ese caso, se desconoce la energía total y no se puede utilizar la definición anterior.
dónde es la energía transversal de cada hija, una cantidad positiva definida usando su verdadera masa invariante como:
- ,
que es coincidentemente la definición de masa transversal para una sola partícula dada anteriormente. Usando estas dos definiciones, también se obtiene la forma:
(pero con definiciones ligeramente diferentes de !)
Para las hijas sin masa, donde , de nuevo tenemos , y la masa transversal del sistema de dos partículas se convierte en:
dónde es el ángulo entre las hijas en el plano transversal. La distribución de tiene un punto final en la masa invariante del sistema con . Esto se ha utilizado para determinar el misa en el Tevatron.