中子可以通過?衰變?釋放壹個電子和壹個反中微子，然後轉化為質子；自由中子的壽命大約是15分鐘，實驗物理學用不同方法測量中子壽命存在差異，這就是困擾科學家幾十年的中子衰變時間之謎。
原子核由中子和質子構成，中子不帶電，質子帶壹個單位的正電荷，中子和質子的質量很相近，它們都是由三個誇克組成，但是質子和中子的半衰期卻相差甚遠。
自由質子非常穩定，日本超級神岡探測器測量的質子半衰期至少為10^35年（1000億億億年），理論物理學預言的質子半衰期也幾乎是這麽長的時間。
但是自由中子很不穩定，平均壽命只有大約15分鐘（平均壽命 = 半衰期 / ln2 ? 1.44*半衰期），然後會通過?衰變釋放壹個電子和壹個反中微子，從而轉化為壹個質子，整個過程是滿足重子數守恒的，但是中子在原子核中卻非常穩定。
科學家測量自由中子平均壽命有兩種方法，簡述過程為：
方法壹：在容器中放入壹定量的自由中子，壹段時間後測量剩下的中子數目。
方法二：在容器中放入壹定量的自由中子，壹段時間後測量生成的質子數目。
兩種方法都有著非常高的測量精度，實驗經過幾十年的改進，結果是方法壹測量的中子平均壽命為14分39秒，方法二得到的結果比方法壹多8秒，而且兩種測量方法在較大誤差範圍內沒有重疊，這樣的結果讓科學家很是困惑，被稱為?中子衰變時間之謎?。
關於中子衰變時間之謎，科學家提出過很多猜想，剛開始懷疑是測量儀器精度導致，但是隨著實驗精度的提高，這壹懷疑被排除了，這裏面很可能隱藏著更大的奧秘。
比如在2018年1月，美國加利福利亞大學的兩位物理學家，就提出在中子衰變過程中，大約有1%的概率發生了?暗衰變?轉化為暗物質，這個解釋可以中子衰變之謎，同時還能解釋與暗物質有關的部分謎團，但是目前也只是猜想而已。
中子衰變時間之謎在宇宙學中非常重要，如果能解開其中的謎團，將有利於我們了解亞原子的形成過程，甚至有可能解開暗物質和暗能量之謎，然後開啟新的物理學章程。