此，中性粒子被认为是无法检测的存在。在1980年代，小柴基于雷蒙德·戴维斯的研究基础，在日本的一个锌矿中建造了一个地下微中子探测器，它被称为神冈探测器（Kamiokande II）。这是一个巨大的水箱，被电子探测器所包围，以感测当微中子与水分子中的原子核相互作用时产生的光的闪烁。小柴的实验证实了戴维斯的理论 - 太阳产生微中子，但微中子比预期中的少（这被称为太阳中微子问题）。1987年，神冈探测器又从银河系以外的超新星爆炸中发现了微中子。在探测器升级更大、更敏感的超级神冈探测器（Super-Kamiok