在弱电统一的标准模型中，Higgs 机制导致 SU(2) L ×U(1) Y 规范对称性自发破
缺并通过汤川相互作用赋予带电费米子以质量，而中微子是无质量的 Weyl 粒子。
近年来，太阳、大气、核反应堆和加速器中微子振荡实验表明中微子具有非零静止
质量。这预示着标准模型之外一定存在新物理。中微子质量起源的动力学成为近年
来高能物理学研究的前沿热点。
费米子有两种可能的质量项：Majorana 质量项和狄拉克质量项。所有的费米
子都可以有狄拉克质量项，但是只有电中性的费米子可以有 Majorana 质量项。倘
若中微子是狄拉克粒子，则中微子质量可以由汤川相互作用给出。对宇宙微波背景
辐射各向异性等现象的观测结果表明，中微子的绝对质量应该小于 0.2 eV。而顶
夸克的质量为 172 GeV。仅仅用 Higgs 机制去解释有如此巨大落差的费米子质量谱
是非常困难和不自然的。
倘若中微子是 Majorana 粒子，我们可以用 Seesaw 机制来解释中微子质量的
起源。目前为止存在三类 Seesaw 机制，他们分别为：① Type-I Seesaw，即在标
准模型中引入重的右手 Majorana 中微子，其质量接近大统一能标。重中微子退耦
产生五维有效算符。在弱电对称性自发破缺之后，该算符赋予左手轻中微子非零静
止质量。右手 Majorana 中微子可以自然地存在于 SO(10)、E 6 等大统一模型中。
此外，重中微子在早期宇宙中的衰变可能会导致轻子数不对称，经过 B-L 守恒的
Sphaleron 过程，轻子数不对称最终可以转化为重子数不对称，从而解释可观测宇
宙中的物质-反物质不对称现象。这就是 Leptogenesis 机制。② Type-II Seesaw，
即扩展标准模型加上重 Majorana 中微子和标量三重态粒子。结合 Leptogenesis 机
制，该模型可以同时解释中微子的微小质量和宇宙中的重子数不对称问题，因而在
大型强子对撞机中可以通过规范相互作用。这使得对该机制的实验检验成为可能。
③ Type-III Seesaw，即在标准模型中引入重的费米场三重态子。其工作原理与第
一类 Seesaw 机制类似，在此不作赘述。利用 Seesaw 机制来理解中微子质量起源
有一定吸引力，但是 TeV 能标的 Seesaw 模型有可能会导致轻子味混合矩阵幺正性
的破坏。未来的中微子工厂实验可以检验这一点。如何在大型强子对撞机上直接检
验 Seesaw 机制的正确性是粒子物理学面临的巨大挑战之一。当然还存在一些其他
的中微子质量产生机制，如辐射产生机制、额外维产生机制等。到目前为止，没有
哪一种理论机制具备定量的预言性。