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La prima teoria del decadimento beta fu quella di Enrico Fermi nel 1933. L'ipotesi rivoluzionaria alla base della teoria di Fermi è la creazione al momento del decadimento di due particelle: l'elettrone e il neutrino, la cui esistenza era stata postulata da Wolfgang Pauli per salvare la conservazione dell'energia.
Prima di Fermi, la creazione era nota come un processo da associare solo a particelle di massa nulla, come i fotoni emessi in seguito alla diseccitazione di un atomo. Ora invece anche l'elettrone viene creato istantaneamente.
Il neutrino della teoria di Fermi ha massa rigorosamente nulla; la teoria è stata poi leggermente modificata, ma l'approccio di Fermi rimane un modello per tutte le teorie quantistiche dei campi.