中子可以变成反质子和正电子吗？

中子可以通过?衰变?释放一个电子和一个反中微子，然后转化为质子；自由中子的寿命大约是15分钟，实验物理学用不同方法测量中子寿命存在差异，这就是困扰科学家几十年的中子衰变时间之谜。

原子核由中子和质子构成，中子不带电，质子带一个单位的正电荷，中子和质子的质量很相近，它们都是由三个夸克组成，但是质子和中子的半衰期却相差甚远。

自由质子非常稳定，日本超级神冈探测器测量的质子半衰期至少为10^35年（1000亿亿亿年），理论物理学预言的质子半衰期也几乎是这么长的时间。

但是自由中子很不稳定，平均寿命只有大约15分钟（平均寿命 = 半衰期 / ln2 ? 1.44*半衰期），然后会通过?衰变释放一个电子和一个反中微子，从而转化为一个质子，整个过程是满足重子数守恒的，但是中子在原子核中却非常稳定。

科学家测量自由中子平均寿命有两种方法，简述过程为：

方法一：在容器中放入一定量的自由中子，一段时间后测量剩下的中子数目。

方法二：在容器中放入一定量的自由中子，一段时间后测量生成的质子数目。

两种方法都有着非常高的测量精度，实验经过几十年的改进，结果是方法一测量的中子平均寿命为14分39秒，方法二得到的结果比方法一多8秒，而且两种测量方法在较大误差范围内没有重叠，这样的结果让科学家很是困惑，被称为?中子衰变时间之谜?。

关于中子衰变时间之谜，科学家提出过很多猜想，刚开始怀疑是测量仪器精度导致，但是随着实验精度的提高，这一怀疑被排除了，这里面很可能隐藏着更大的奥秘。

比如在2018年1月，美国加利福利亚大学的两位物理学家，就提出在中子衰变过程中，大约有1%的概率发生了?暗衰变?转化为暗物质，这个解释可以中子衰变之谜，同时还能解释与暗物质有关的部分谜团，但是目前也只是猜想而已。

中子衰变时间之谜在宇宙学中非常重要，如果能解开其中的谜团，将有利于我们了解亚原子的形成过程，甚至有可能解开暗物质和暗能量之谜，然后开启新的物理学章程。