Ускорители с неподвижной мишенью (система ЛСК) и на
встречных пучках (система СЦИ) называются эквивалентными, если они обеспечивают
одну и ту же энергию, идущую на изменение внутреннего состояния сталкивающихся
частиц или рождения новых частиц одной массы.
Рассмотрим столкновение двух одинаковых частиц массы m в СЦИ
и ЛСК. Сравним пороговые энергии в этих двух системах координат, необходимые для
рождения частицы массы M. Кинетические энергии сталкивающихся частиц в СЦИ
обозначим T'. Кинетическую энергию частицы-снаряда в ЛСК обозначим T.
Будем считать, что частица массы M рождается в реакции
m + m → m + m + M.
Для рождения частицы массы M в СЦИ нужна энергия
(T'min + T'min) = -Q = Mc2 или T'min = Mc2/2.
Соответствующая энергия в ЛСК даётся пороговой формулой
Делая в этом соотношении замену Mc2 = 2T'min, приходим к выражению
Опуская индекс «min», получаем энергию ускорителя в ЛСК, эквивалентную ускорителю в СЦИ:
В релятивистском случае T' >> 2mc2 и T ≈ 2T'2/mc2