到目前为止，测量中微子的微小质量已被证明是不可能的——而且不是因为缺乏尝试。过去几十年的大量实验室实验仅成功地对三种中微子质量设定了宽松的限制。
我们有非常令人信服的理由期望，测量这些微小粒子质量的最佳方法，出人意料地是寻找它们在宇宙最大尺度上的影响。尽管中微子几乎没有质量且几乎不可见，但它们庞大的数量——宇宙中约有 1089 个——使它们成为宇宙中非常重要的参与者。
我们的逻辑如下：在宇宙早期，当一切都非常热和稠密时，核反应从氢中锻造出氦，释放出大量的中微子作为副产品。随着宇宙演化、膨胀和冷却，这种原始粒子汤的密度中的微小波动被放大；在平均密度以上的区域，引力试图拉入更多的物质。
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暗物质，这种基本上不可见的物质占据了宇宙质量的很大一部分，首先坍缩成团块，因为它只通过引力相互作用。这些最初的暗物质团块形成了我们今天看到的星系和星系团的种子。中微子非常轻，在宇宙发展中开始稍微晚些时候才结块。事实上，通过在宇宙中如此自由地穿梭，中微子实际上减缓了暗物质的结块——这种效应今天应该可以探测到。
中微子的质量越大，它们就越会阻碍物质的结块——实际上，模糊了宇宙大尺度结构中的边缘。因此，通过测量物质在宇宙中的分布方式，我们可以推断出中微子的质量有多大。
绘制物质分布图——其中大部分是暗物质——绝非易事。然而，研究人员已经看到，来自宇宙大爆炸的残余辐射，即宇宙微波背景（CMB），由于填充 CMB 和我们之间空间的暗物质团块的光线弯曲引力效应而略有扭曲。检查 CMB 的这种“引力透镜效应”是测量宇宙中暗物质分布的一种非常有前景的方法。
目前正在进行的 CMB 新的精确测量将使我们能够非常高精度地测量透镜效应扭曲，从而有效地绘制出原本不可见的暗物质。如果暗物质的分布被限制在由空隙分隔的锐利边缘结构中，我们可以推断出中微子的质量很小；相反，如果边缘模糊，我们将知道中微子的质量更大。新一代 CMB 实验应该使我们能够将三种中微子类型的总质量确定在电子质量的五百万分之一以内。
通过观察整个宇宙来测量最轻和最难以捉摸的亚原子粒子的质量可能是可能的，这只是物理学跨越所有尺度进行研究如何继续给天体物理学家带来惊喜和启发，让他们更深入地探索自然世界运作方式的又一个例子。