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在粒子物理學標準模型中，基本粒子被分成了兩類，其中一類就是輕子。輕子既包含電子、繆子和陶子三種帶電輕子，同時也包含了三種不帶電的輕子，即電子中微子、繆子中微子和陶子中微子。我們現在知道，在宇宙所有已知的粒子中，中微子的數量眾多，僅比光子的數量低一些。但由於它是電中性的，所以它不受電磁相互作用的影響，更難與其他物質發生相互作用，因此很難被捕捉到。
因此，當初預測中微子的存在以及最終確定它的存在，整個過程可謂一波三折。中微子的發現來自20世紀初對放射性的研究，研究者們發現，物質在β衰變過程中有一部分能量失蹤了。著名的哥本哈根學派領袖、粒子物理學家尼爾斯·玻爾據此認為，β衰變過程中能量守恆定律失效。但物理學家沃爾夫岡·泡利卻堅決不認同玻爾的觀點，他堅信並忠誠於已知的物理理論，能量守恆定律經受了無數考驗，不可能輕易被打破。
泡利預測存在一種電中性粒子，它就如同一個隱身的「小偷」，正是它在不被人們察覺的情況下將β衰變過程中的一部分能量「偷」走了。事實證明了泡利是對的，由他擒獲的這個「能量小偷」後來被正式命名為中微子。泡利對中微子的預言就如同是拯救能量守恆定律的「救命稻草」，在沒有得到實驗支持的不利情況之下，用純理論拯救了能量守恆定律，這可以說是理論物理學的重大勝利。
但是，物理學的發展歷史中有一個鐵則，即：一個理論無論多麼邏輯合理，但它的預言只有在被實驗確鑿無疑的驗證後，這個理論才能說是一個成功的理論。所以，儘管理論預言中微子很輕，又儘管中微子數量龐大，以至於每秒鐘都會有50萬億中微子從太陽而來並穿過我們的身體，從理論上來說，大型強子對撞機似乎有足夠的能量可以產生它們。但事實恰恰相反，這種神秘的「幽靈粒子」實在在讓人感到匪夷所思，它們在大型對撞機中根本不會留下任何可見軌跡。要不是當初泡利告訴我們，我們可能也根本無從得知它的存在。
那麼，人們要如何用實驗來驗證它的存在呢？在這裡，理論物理又一次展現出了它的強大威力並最終獲得了勝利。理論告訴我們，不僅能量守恆，動量在各個方向也是守恆的。因此，如果在粒子對撞機的探測器中檢測到的粒子動量小於進入到探測器的動量，那麼則說明一個其他粒子（或多個粒子）必定已經逃離，而且在此過程中帶走了缺失的動量。這種邏輯推理其實與當初泡利預測能量被中微子帶走的邏輯推理是一脈相承的，所不同的是，動量的缺失可以在粒子對撞機中被檢測出來。
接下來，就是理論物理學家與實驗物理學家大顯身手的時候了。在強子對撞中，實驗物理學家會測量所有與粒子束相垂直的動量，並且計算是否有缺失的部分。他們之所以關注於垂直方向，是因為大量的動量已被粒子沿著粒子束管道方向帶走了，所以在該方向太難追蹤，而垂直於初始質子的動量方向則容易測量。既然對撞前垂直於粒子束方向的總動量本質上為零，那麼對撞後也應如此。因此，如果測量與預期不同，實驗物理學家就可以「測到」有物質缺失，並最終確定中微子的存在。
由上可知，驗證中微子真實存在的實驗是相當獨特的，雖然需要大型強子對撞機的參與，但很大程度上依靠的還是理論物理的強大威力。因此，無論當初泡利對中微子的預測還是後來對中微子的驗證，都可以算是理論物理學的一次又一次的重大勝利。在此，向理論物理學家們致敬！