微子質量的探測，可以讓我們了解其質量的起源，並有可能揭示暗物質的性質。 （1）質量起源首先，中微子的質量很奇怪。和其他自旋1/2的粒子比，它們太輕了。下圖顯示了1/2自旋粒子的質量，最左邊的三個紫色的中微子比電子要輕幾十萬倍。

粒子物理標準模型（Standard Model，SM）裡面，中微子是質量為零的。如果我們想要擴展一下SM，給中微子加質量的話，主要有兩種辦法：狄拉克(Dirac)質量，或者馬約拉納(Majorana)質量。第一種方法，Dirac質量的概念和其他SM粒子類似——粒子和希格斯玻色子（Higgs boson）碰撞，然後獲得了質量。但是這個方法比較難解釋為什麼中微子那麼輕這件事，需要更多其他的理論來補充。第二種方法，中微子是Majorana，也就是說中微子的反粒子就是它本身。這樣的Majorana的中微子可以通過蹺蹺板機制（The Seesaw Mechanism）來產生質量，質量大小並不受Higgs機制的限制。右旋中微子越重（而且這些很重的右旋中微子，可能是我們要找的暗物質），左旋中微子越輕。

測量中微子質量的意義在於，不同的SM延伸理論中，三個中微子的質量排列是不同的。有的理論預測三個質量類似（m1 ≈ m2 ≈ m3），有的理論預測三個質量是階梯式分佈（類似夸克，m1 << m2 << m3）。測量出m123的具體數值後，我們可以排除一些關於質量起源的錯誤理論。 （2）中微子是暗物質？我們目前觀測到的三個中微子，由於有微小質量，算是熱暗物質（Hot Dark Matter, HDM）。它們對宇宙結構的影響是，抹去了小尺度上的結構，讓宇宙的物質分佈得更加均勻一些。如下圖（圖源Katrin Heitmann，忽略中圖），左圖是基準宇宙模型，右圖加了溫暗物質（我猜她加的是HDM，但是起的名字叫warm dark matter，注意該圖用了誇張的手法以增強視覺效果，我們的實際宇宙沒有那麼多熱/溫暗物質）。探測到m123可以讓我們更加了解宇宙結構的形成過程。