理論上，微中子彌漫在宇宙之中，無所不在。可是，微中子僅參與弱交互作用，與普通物質不產生反應，在宇宙中穿行無阻，難以被偵測，被視做基本粒子族群中的「隱身人」，長久以來，認為微中子的質量為零。自大爆炸宇宙創生後，微中子即佈滿於太空中，微中子的質量雖然微乎其微，但只要不是零，其質量的大小對宇宙演化和物理學的大統一理論有重大意義。
在小柴昌俊的突破之後，微中子實驗成為宇宙論和基本粒子物理交會的最前線。神岡實驗室原本只有數十人的研究小組，在觀測到來自超新星的微中子之後，得到日本政府的經費支持，建造功能更好的超級神岡探測器，聚集了數百名的國際團隊。戶塚洋二接棒主持研究。於1996年啟用新的超級神岡探測器。
1998年，在高山市「微中子物理學・宇宙物理學國際會議」，梶田隆章代表美日的研究團隊宣讀論文，宣佈發現「微中子具有質量」，全場人員起立，不停的掌聲響起，有如在一場音樂盛會後，向演出者致敬。
擔任宇宙線研究所所長的戶塚洋二，人稱「鬼軍曹」(魔鬼教練)， 2000年，戶塚洋二動了大腸癌手術。2001年11月，因為意外事故，超級神岡探測器的數千隻光電倍增管突然爆裂，實驗陷入困境之中。戶塚洋二忍病，領導重建再開啟實驗。
梶田隆章分析觀測來自太陽的微中子時，發現數據有異樣，即太陽微中子在抵達地球之前的數目會變化，即有些會離奇消失，依此推測有中微子振盪現象的存在，即三種不同的微中子，在行進中會互相轉變類型，而未能被特定的探測器所檢出。
亞瑟·麥克唐納在加拿大安大略省所領導的SNO實驗室，也在長期的國際合作下，得到和超級神岡實驗互為佐證的結果。
物理巨匠的師生情
小柴昌俊何以能克服萬難完成了戰後日本物理學界最重要的實驗？為何神岡實驗室在微中子物理實驗能領先？日本的物理學家，為何能走出自己獨特的道路？
小柴昌俊的大學時代是日本戰後的艱困期，小柴必須打工維持家中生計，很少去上課，他在2001年東大畢業典禮中應邀致詞時，特意展示他的“爛成績單”。他說：「成績單不是未來人生的保證。」
2006年在京都的「湯川、朝永生誕一百年紀念研討會」上，小柴昌俊用以下故事做開場白，追思朝永振一郎(1965年諾貝爾獎得主)對他的影響：「有一次在同學的婚宴上，朝永先生做為證婚人，指著新郎說，這是跟我學物理的學生。在座的小柴君，是向我學喝酒的學生。那一瞬間，我感動的落淚。」小柴昌俊沒跟朝永振一郎學過物理，但因長輩的介紹，得到朝永振一郎的關照，時相過從一起喝酒暢談。東大畢業後，因朝永振一郎的推薦信，小柴昌俊得到獎學金去美國的羅徹斯特大學留學。
