Если столкнуть два протона, то может получиться много чего, причем как раз чем больше энергия столкновения, тем более всего разного может получиться

При низких скоростях они сталкиваются как бильярдные шарики, так что на выходе будут опять лишь два протона, а при больших скоростях оттуда полетят сначала всякие мезоны, а потом и вообще черт знает что. Но задачка не про это, она по теории относительности. Во втором случае энергия столкновения действительно будет больше, так как если один протон покоится, а второй налетает со скоростью 2v, то в системе центра масс мы получим лобовое столкновение протонов, которые летят друг к дружке с одинаковой скоростью, которая
больше v. Чем ближе v к c/2, тем больше эта разница. Вместо протонов, разумеется, можно представить что угодно, хоть два яблока.