这就是为什么中微子是标准模型最大的难题
我们所知道的宇宙中的每一种物质都是由相同的几个基本粒子组成的：夸克、轻子和标准模型中的玻色子。夸克和轻子结合在一起形成质子和中子、重元素、原子、分子和我们所知的所有可见物质。玻色子负责所有粒子之间的作用力，除了暗物质、暗能量以及为什么我们的宇宙充满了物质而不是反物质等几个谜题外，弄明白了这些粒子的规律，则能解释我们所观察到的一切。
除了中微子，这一个粒子的行为是如此怪异和独特，与所有其他粒子不同，以至于它是唯一其特性不能由标准模型单独解释的标准模型粒子，以下是原因：
想象一下，有一个粒子，它具有一些具有内在、明确已知的特定属性。这些属性包括：
质量电荷微弱的高电荷自旋（固有角动量）彩色电荷重子数轻子数轻子家族和其粒子一样，对于一个带电的轻子，如一个电子，质量和电荷这样的值是非常精确的，这些值对于宇宙中的每一个电子都是相同的。
电子，像所有夸克和轻子一样，也具有所有这些其他性质（或量子数）的值。其中一些值可能为零（例如彩色电荷或重子数），但非零的值告诉我们有关每个粒子的附加信息。例如，电子的自旋可以是+1/2，也可以是-1/2，这告诉了你一些重要的东西：这里有一个自由度。
这就是为什么，如果你将一个电子与一个质子（或任何原子核）结合，有半对半的机会，电子的自旋将与质子的自旋对齐，而半对半的机会，它们将是反排列的。一个电子的自旋，相对于你选择的任何一个轴（x，y，z，电子的运动方向，质子的自旋轴等等）都是完全随机的。
中微子和电子一样，也是轻子。虽然它们没有电荷，但它们有自己的量子数。正如电子有反物质对应物（正电子），中微子也有反物质对应物：反中微子。尽管它们是1930年由沃尔夫冈·保利首次提出理论的，但第一次中微子探测直到20世纪50年代中期才开始，实际上涉及到核反应堆产生的反中微子。
根据中微子相互作用产生的粒子的性质，我们可以重建我们所看到的中微子和反中微子的各种性质。其中一个特别突出，与标准模型中的其他费米子不一致：自旋。
还记得电子的自旋为+1/2或-1/2时，有半对半的旋转机会吗？嗯，标准模型中的每一个夸克和轻子都是如此，除了中微子。
所有六个夸克和所有六个反夸克的自旋都可以是+1/2或-1/2，没有例外。电子、μ子和τ，以及它们的反粒子，都可以自旋+1/2或-1/2，没有例外。但说到三种中微子和三种反中微子，它们的自旋受到限制。这是有充分理由的，假设你造出了一对物质/反物质粒子，我们可以想象三种情况：一种是电子和正电子对，另一种是两个光子对（玻色子是它们自己的反粒子），第三种是中微子和反中微子对。从粒子最初从某种形式的能量（通过爱因斯坦E=mc²）产生的创造点开始，你可以想象每种情况下会发生什么。
1.)如果你造出电子和正电子，它们会以相反的方向相互移动，电子和正电子都可以选择沿着任何轴旋转+1/2或-1/2。只要系统的角动量总量是守恒的，电子或正电子的自旋方向就没有限制。
2.) 如果你造出两个光子，他们也会向相反的方向彼此移开，但他们的自转受到很大限制。尽管电子或正电子可以在任何方向上自旋，但光子的自旋只能沿着这个辐射量子传播的轴定向。你可以想象你的拇指指向光子移动的方向，但是旋转受到手指相对于拇指的旋转方向的限制：它可以沿着旋转轴顺时针（右手）或逆时针（左手）旋转（+1或-1；玻色子的自旋是整数而不是半整数），但不允许其他旋转。
3.)现在，我们来看看中微子和反中微子对，它会变得很奇怪。我们所探测到的所有中微子和反中微子都具有极高的能量，这意味着它们的运动速度如此之快，以至于在实验上无法将它们的运动与光速区分开来。我们发现，所有中微子都符合左手定则（自旋=+1/2），所有反中微子都符合右手定则（自旋=-1/2），而不是像电子和正电子那样。
在20世纪的大部分时间里，它被认为是中微子的一个不寻常的属性：一种被允许的特性，因为人们认为中微子是完全无质量的。但是一系列的实验和观测表明，太阳产生的中微子和宇宙射线与地球大气碰撞产生的中微子具有奇异特性。
一种中微子可以有限的概率振荡成另一种中微子。这种情况发生的可能性取决于许多因素，这些因素仍在探索中，但有一点是肯定的：只有中微子有质量时，这种行为才有可能发生。它可能很小，但必须是非零的。
尽管我们不知道哪些类型中微子具有质量，但我们根据中微子振荡数据，我们可以确定这三个中微子中至少有一个的质量不小于电子伏特的几百分之一，这是一个下限。
另一方面，katrin实验的全新结果限制了电子中微子的质量小于1.0ev，而来自宇宙微波背景和重子声波振荡的天体物理数据限制了这三种中微子的质量之和小于约0.17 ev。中微子的实际质量介于这些上限和振荡信息下限之间。
但这就是最大的谜团所在：如果中微子和反中微子有质量，那么只要减慢中微子的速度或加快你自己的速度，就有可能把符合左手定则中微子变成符合右手定则粒子。如果你用手指绕着左手大拇指弯曲，并把大拇指指向你，你的手指就会顺时针绕着大拇指弯曲。不过，如果你把左手大拇指离你远一点，你的手指就会反时针弯曲。
换言之，我们只需改变我们相对于中微子或反中微子的运动，就可以改变我们所感知到的中微子或反中微子的自旋。既然所有的中微子都是左手的，所有的反中微子都是右手的，这是否意味着你可以通过改变你的视角，把左手中微子变成右手反中微子？或者这是否意味着左手反中微子和右手中微子存在，但超出了我们目前的探测能力？
信不信由你，解开这个谜题就可以打开一扇门，让你明白为什么我们的宇宙是由物质而不是反物质构成的。从最初的对称状态产生物质反物质非对称性的四个基本要求之一是，如果你用反粒子替换所有粒子，宇宙就会有不同的行为，而在宇宙中，所有的中微子都是符合左手定则，所有的反中微子都符合右定则。
从相反的方向看左手中微子的结果会给你一个暗示：如果你看到右手中微子，那么它们就存在于这个宇宙中，中微子是狄拉克费米子，对于它我们知之甚少，还有很多东西需要了解。然而，如果你看到一个右手反中微子，那么中微子就是马约拉纳费米子，并且可能指向物质反物质问题的解决方案。
正如我们今天所理解的，我们的宇宙充满了我们无法解释的谜题。中微子也许是唯一 一个尚未完全揭示其性质的标准模型粒子，但这里存在解开谜题的希望。你看，在大爆炸的早期阶段，中微子和反中微子大量产生。即使在今天，在我们的宇宙中，平均每立方厘米大约有300个中微子和反中微子。
但是，那些在宇宙的早期阶段形成的星系是特别的：由于它们在我们不断膨胀的宇宙中存在了这么长时间，它们现在移动得如此缓慢，以至于它们一定会落入一个巨大的光晕中，这些光晕包围着每一个星系，包括我们自己的星系。这些中微子和反中微子无处不在，只等着我们去探索。当我们的实验灵敏度赶上了宇宙中微子的物理现实时，我们将更进一步了解我们的宇宙究竟是如何形成的。在那之前，中微子可能仍然是标准模型最大的难题。