In un primo periodo venivano studiate interazioni analizzando gli eventi con tecniche di fisica classica. Dopo lo scontro tra particelle analizziamo i prodotti della reazioni utilizzando particolari rilevatori.

Questi rivelatori sono immersi in un forte campo magnetico per misurare la quantità di moto delle particelle a partire dalla curvatura delle tracce: F = qvxB è la forza di Lorentz che agisce sulle cariche. Essa è sempre ortogonale alla direzione del moto, e causa un moto circolare uniforme. Poiché l’accelerazione è a=v²/R=F/M si ha Mv²/R = qvB da cui si trova subito il raggio dell’orbita: R = mv/qB

Misurando P in GeV, B in Tesla, R in metri questa diventa semplicemente: P = mv = 0.3BR Una precisa misura della curvatura di tutte le tracce rivelate permette di determinare la natura dei processi che hanno avuto luogo nel rivelatore. Lavorando alle alte energie dobbiamo abbandonare l'approccio classico e passare alla meccanica quantistica-relativistica. In MQ, la descrizione dello stato fisico di una particella (o sistema di particelle) avviene tramite la funzione d’onda, che descrive le proprietà del sistema (numeri quantici: spin, parità, momento angolare,… e le informazioni sui valori dei numeri quantici delle particelle divengono accessibili tramite esperimenti.

Occorre quindi che la teoria formuli delle predizioni tramite grandezze osservabili con gli esperimenti;

• Due grandezze osservabili spesso usate sono la probabilità di interazione nell’unità di tempo, e la vita media delle particelle instabili. Sia per la probabilità di interazione nell’unità di tempo, che per la vita media la teoria determina il valore della grandezza W (probabilità di transizione ossia il reciproco della vita media) , che si misura in s^-1.
• W dovrà essere correlata con la funzione d’onda della particella, con il potenziale d’interazione (del processo che fa interagire o decadere le particelle) e con la densità degli stati (ossia, il numero di possibili stati finali a disposizione, che sono funzione dell’energia a disposizione).
• Nella collisione di alta energia fra un protone accelerato da un ciclotrone e un protone di un bersaglio, si può assistere alla produzione di nuovi stati La cinematica relativistica permette di calcolare la massima massa dei corpi prodotti in una collisione: Mc² = 2mE ove E è l’energia della particella incidente, m la massa del bersaglio.