白话大白话
我先给结论吧，现代物理界从来没有过“原子守恒定律”，原子总数当然不会永恒不变。
上世纪之初，科学家已经知道原子仍可拆分
同学们上过初中，接受过伟大的义务教育的话，都应该知道，原子本身仍旧有其内部结构，分为围绕外层的电子，以及具备原子99.999%质量的原子核；而原子核一般由质子和中子组成对不。从这里就可以明白原子的总量不会守恒了。
举个例子，卢瑟福同学一百多年前，就依靠用α粒子散射轰击金箔，来做散射实验，研究原子的组成，都不知道打散了多少个可怜的原子了。
根据标准粒子模型，原子并不是物质的最基本材料
面对“粒子是个什么玩意儿”这个近乎哲学的问题，杨振宁已经上交过标准答案！
简单地说标准模型：费米子是组成物质的粒子，玻色子负责传递各种作用力。费米子有电子、夸克、中微子等，相当于构成物质的原材料；玻色子有负责传递电磁力的光子，负责传递弱核力的W及Z玻色子，负责传递强核力的8种胶子。这套模型统一了强力、弱力、电磁力，唯独缺了引力。
这是目前人类用最强大的粒子对撞机，看到的最微观本质的物质组成，那么，是否到达这里，物质的世界就不可以再细分了呢？丘成桐和王怡芳表示，还早着呢！
尚未证实的宇宙之弦，超弦理论
物理学的最高教义就是大统一，任何一个具备传统科学素养的科学家，从牛顿开始，都有这个梦想，所以不能简单的归类为对与错来评判。我还是现在这里声明一下，这里是纯粹的学术讨论，不涉及国家政策范畴。
老杨们的标准粒子模型虽然实打实的获诺奖无数，但是毕竟还是4大基本力仍旧三缺一！丘成桐以及王怡芳为代表的老王们，当然不服！嚷嚷着，我们搞个更高大上的“宇宙的本质是什么”！然后就提交了超弦理论。
我引用一段算是通俗的超弦理论描述：物理学家米奇奥·卡库是这样从超弦理论的角度来解释宇宙的结构的：杂化弦由一根闭合的弦组成，它有两种振动模式，顺时针方向的和逆时针方向的，要以不同的方式来对待。顺时针方向的振动存在于一个10维空间。逆时针方向的振动存在于一个26维的空间，其中有16维已经被压实了。（在卡鲁扎原先的5维空间里，第5维被卷成一个圈，已经给压实了。）
而要看到这根在宇宙中最神秘的琴弦之舞，就是超级粒子对撞机的争论啦。本猫今天就略过吧。心累......
结语和一点题外话
人类的科学技术，早就突破了原子的尺度，进入了普朗克尺寸下的量子空间，所以，不存在题主认为的“原子守恒”，原子总量一定在变化，至于物质到底存不存在更小尺度的不生不灭？再烧一千亿美刀，有可能知道，大家要不要赌一把？
本猫还是希望缓一缓吧，杨振宁说的建议还是很有道理的。
猫先生内涵科普
回答这个问题，要知道物质产生、转化的方向和方法。
物质的来源于宇宙中的基本粒子，目前人类已经发现的基本粒子有62种以上，如夸克、轻子、中微子，其中希格斯玻色子被科学家称为"上帝粒子"，而且，随着大型粒子对撞机对粒子不断地加速，还会发现新型粒子，这些粒子是宇宙中的物质的起源，在宇宙中以暗能量、信息、暗物质形式存在于宇宙中，在宇宙射线、高温、强引力的作用下，就可以形成新物质，其中，核聚变是一种途径，宇宙中的黑洞是新物质形成的重要场所，宇宙中的星体包括衰老的恒星都会以能量的形式进入黑洞，在黑洞的另一个出口形成新物质，新物质存在于平行宇宙中。
爱因斯坦的质能方程所揭示就是这种现象。人类能够实现原子核的聚变，创造了新物质。也能够实现原子核的裂变。这些，充分说明，物质的最终去向是以能量(各种粒子)形式存在，回到起始状态仍然是实体的物质。
宇宙中的能量，不可能无缘无故的产生，也不可能无缘无故的消失。宇宙中所含有的总能量是一个定值，最终形成的物质也是一个总量。
如果有原子消失或产生，那消失后变成了什么？除了基本粒子，不可能"无影无踪"，宇宙在膨胀，说明暗能量和暗物质在增加，"消失"的原子并未消失。当宇宙中的暗物质和暗能量增加到一定的程度，就会有新的星体产生。宇宙就是一个能量和物质的循环体。反过来，宇宙中的物质也不是总是在增加的，当物质量增加到一定的程度时，物质也会"消失"。万物有始有终，就是最长寿的恒星也有"寿终正寝"的时候，最长寿的生物乌龟，也要变化为粒子进入宇宙中，参与宇宙中的物质和能量的循环。
如果只有产生，没有消亡，宇宙不复存在，如果只有消亡，没有产生，宇宙也不复存在，唯有物质和能量的反复循环，宇宙才能存在。物质不灭，能量守恒。原子不可能无缘无故的产生，也不可能无缘无故的消失，只是人类的科技发展，还不能实现质能的快速发生。总有一天，当人类揭开了光和光速的谜团时，原子的产生和转化就是一个普通的物理问题了。
理性科普者
嗯，可以从几个方面回答你的问题。
首先，根据质能守恒，质量和能量间可以相互转化，正负电子可以碰撞湮灭，正物质和反物质相遇同样会湮灭为能量，那原子的数量呢？
其次，宇宙中的恒星时刻不停的在进行核聚变反应，最基础的核聚变是将两个氢原子聚变成一个氦原子，原子数量有没有变化呢？
第三，除了聚变反应还有裂变反应，一个大的原子核裂变为几个小的原子核，同样，原子的数量有没有变化？
第四，恒星衰变后形成黑洞，中子星，原子自身都被解构了，原子数量呢？
第五，回到宇宙诞生的那一刻，一切源于奇点的大爆炸，那时候都还没有原子呢
综上所述，原子数量并不是不变的
没有诗也可以有远方
我想可能不是守恒的，因为当太阳上的氢聚变成氦的时候，原子数就减少了。宇宙中发生大量的核物理反应，质量转变成能量，这不同于化学反应，原子守恒。
四维科学大师
感谢这个问题，我恶补了自己的物理知识.
这个问题问得很迷！原子守恒定律更适合从化学角度上解释物质的变化，但是物理上物质的变化用原子守恒定律来做解释是很牵强的！
从化学的角度上来说：是的！宇宙中原子的总数是不变的，因为化学当中的最小单位是原子，原子不可分，物质在化学变化的过程中保持原子总量不变，因此原子总数不会改变。
但是从物理的角度上来说，宇宙中的原子总数一直在变化，因为物理上的“原子”又可以分为原子核和电子，原子核又由质子和中子组成，质子和中子还能进一步分割！例如氕(piē)，氕原子没了电子之后就只是一个单一的质子了，原子的总数因此而减少了（尽管质子的数量没有因此而减少）！
精英集
很简单。由于核聚变和核裂变的原因，宇宙中的原子数量不可能是守恒不变的。恒星级别的系统，核聚变是主要的运行方式，其组分自氢原子而氦原子，再向更重的原子聚变。所以原子总数自然是减少的。宇宙中少量的重元素，一般存在于各类星球的核心处，或者岩石星球上，其核裂变的进行是相对缓慢的，所以这个进程中新增加的原子数量相比于宇宙中减少的原子数量几乎是不存在的。
郭城3点14壹伍玖
简单讲当然是改变的，原子弹和氢弹爆炸不就是核聚变核裂变吗，物质和能量是相互转化的，而原子是物质的一种直观表现，并不是一成不变的。
