为什么某一粒子在经过β衰变后会生成新物质而质量不变，能量不变？

为什么某一粒子在经过β衰变后会生成新物质而质量不变，能量不变？

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首先，衰变必定伴随着能量的释放。如题，一个粒子发生β衰变，也就是原核释放出一个电子和一个中微子，显然质量和能量都发生变化了。

当时人们发现物质在发生β衰变时，损失的能量要大于电子带走能量，人们非常困惑，因为这并不符合能量守恒定律。甚至玻尔认为（就是和爱因斯坦“吵架”的那位），能量守恒定律不适用于β衰变。

但是这一想法，遭到了泡利强烈批评。他认为能量守恒依旧成立，只是在β衰变时，除了电子，还有一种新粒子伴随而出，而这个新粒子就是至今仍然热门的“中微子”。

当时认为它不带电，质量为零，光速飞行，与其他物质几乎不发生反应，因为很难被观测到（可以轻易的穿过地球），不过后来发现了中微子震荡（可以从一种变为另一种中微子），指出其并非无静止质量，只是非常小而已。

除了β衰变外，还有α衰变和γ衰变（就是伽马射线，伴随着其余两种衰变一同产生）

题主你好。质量守恒一般在物理学里很少提及，一般来说这条定律涉及到一个十分重要、也是十分基础的问题：质量如何定义。现代物理一般只定义一种质量，即物质静止时候的质量。这个定义导致质量守恒定律直接作废！！

对于一般粒子的转化、湮灭，如果用现代物理里面的质量定义，也不存在质量守恒定律。简单来说，夸克的β衰变导致夸克味道的改变，比如说中子衰变为质子，此外还伴随电子和中微子，我们可以算一下质量：中子质量940MeV，质子质量938MeV，电子0.5MeV，中微子质量取为零。很明显差了大约1.5MeV的质量，这就是说明质量不守恒。所以题主不要再相信质量守恒定律。

但是，能量却不像质量，它的定义并非是静止能量，而是要借助狭义相对论的质量能量关系来定义。这个定义导致能量是守恒的。但是在上个世纪却受到了挑战。这就是β衰变。当时的测量手段有限，实验专家没有测量到中微子的贡献，结果发现能量不守恒。在这时候最能看出谁是物理学家，谁是科学革命综合征重度患者。玻尔是后者，他的合作者在多年以后还对玻尔表示不满。玻尔当时直接得出结论：能量不守恒。但是作为真正的物理学家，泡利反驳玻尔：存在一种没有被实验检测到的粒子，它带走了一部分能量。这个观点在后来被证明了。

能量守恒是实验结果，而不是某个理论的结果。相反，一个符合实验结果的理论，一定能给出能量守恒。从另一个角度看，能量守恒说明了时间平移不变性，或者说背景时空是稳态时空。这一点恰恰是狭义相对论所预言的结果！所以，也可以这样回答题主的答案：时空的对称性决定了能量守恒定律是严格成立的。

其实，问题的实质是错误的，原因是问者的基本概念不清楚。实际情况是，原子核在经过β衰变（不管是发射β粒子、还是发射β+粒子，或者是发生“轨道电子俘获”）后，它的质量和能量都发生了改变，不改变的，只是“质量数”。

出现这种基本错误的原因，是在于问者认为原子核的“质量数”就代表了它的质量，其实是完全错误的。质量数只是一个“纯数字”，其基本意义可以理解成为是“原子核中的质子数与中子数的总和”，与原子核的质量没有直接关系。