किसी कण की ऊर्जा और संवेग को उसके चतुःसंवेग में बाँध दीजिए। कणों के किसी निकाय के लिए घटकवार जोड़िए: , । निकाय का निश्चर द्रव्यमान इस तरह परिभाषित है
यह हर तंत्र में एक ही संख्या है, और उस संवेग-केंद्र तंत्र की कुल ऊर्जा ( से भाग देने पर) के बराबर है जिसमें हो। ध्यान दीजिए कि जब भी भाग एक-दूसरे के सापेक्ष चलते हैं, तब उनके द्रव्यमानों के योग से अधिक होता है — अलग-अलग उड़ते दो फ़ोटॉनों का होता है, यद्यपि हर एक द्रव्यमानहीन है।
उदाहरण
उदाहरण 5.11 (पायॉन की छाप)
विराम में कोई आवेशित पायॉन क्षय होता है, (न्यूट्रिनो व्यावहारिक रूप से द्रव्यमानहीन)। संवेग-संरक्षण उत्पादों को बराबर के साथ आमने-सामने भेज देता है; ऊर्जा-संरक्षण कहता है । हल करने पर:
अर्थात् विराम में क्षय होते किसी पायॉन से निकला हर म्युऑन ठीक गतिज ऊर्जा के साथ जन्मता है — एक एकऊर्जीय रेखा, और उसका प्रेक्षण (पॉवेल, 1947) ही वह तरीका था जिससे पायॉन का द्रव्यमान पहली बार तौला गया। द्वि-पिंड क्षय सदा ऐसी रेखाएँ देते हैं; त्रि-पिंड क्षय उन्हें वर्णक्रमों में फैला देते हैं, और ठीक इसी से नाभिकीय क्षय में न्यूट्रिनो का पहला संदेह हुआ था।