1938年3月25日，年仅32岁的意大利理论物理学家、那不勒斯大学教授埃托雷·马约拉纳留下一封遗书后神秘失踪。马约拉纳曾师从著名的物理学大师费米。费米认为他的这个学生是个超一流的物理学家，堪与伽利略和牛顿比肩。马约拉纳作为理论物理学家仅发表过9篇文章，其中大部分发在1931和1932年。
在1932-1933年间，他研究相对论量子力学，对1928年狄拉克发现的电子基本运动方程所预示的电子与其反粒子“正电子”之间的不对称感到不满意。他发现狄拉克方程其实也允许一种粒子与反粒子完全相同的一种解，并认为泡利在1930年建议的“中微子”可能就是这种粒子。
马约拉纳在这篇文章中预言了一种可能的自然界组成的基本单元，现在习惯称为马约拉纳粒子。迄今为止，实验上也没有这种粒子存在的确切证据。但是，证明这种粒子的确切存在，对我们了解大自然的最终奥秘可能是一把关键的钥匙。
基本粒子是组成自然界的最基本单元。它们可以分为两大类，玻色子和费米子。玻色子的自旋都是一个基本单位的整数倍。如2012年发现的“希格斯”粒子自旋为零，而光的基本单元“光子”自旋为1，引力波的基本单元“引力子”自旋为2，他们都是“玻色子”。而费米子的自旋是这个基本单位的半整数倍，如电子与中微子的自旋都是1/2。
实验经验似乎告诉我们，费米子有一个有趣的规律：他们都带有某种“荷”把粒子与反粒子区分开来，比如正反电子的“电荷”是相反的。电中性、自旋为1/2的中子虽然不是基本粒子，但也有自己的反粒子，称为“反中子”，是1956年在美国加州伯克利实验室发现的。如这个规律完全正确，那么可以断言马约拉纳粒子——那种中性的、粒子与反粒子不可分辨的费米子，在现实世界里并不存在。
但是，如果组成自然界的基本单元中有马约拉纳粒子，那么它将帮助打开一扇通往宝库的大门，困扰我们的一些重要谜团可以迎刃而解。首先的谜团是现实世界中物质与反物质的不对称。在宇宙的早期，已知基本的物理学定律要求物质与反物质是完全对称的，也即数目均等。但是在我们今天的宇宙里，看到的都是物质，而反物质几乎绝迹。
另一个谜团是关于电子与其它基本粒子的质量为什么如此的轻。关于质量的起源，现在认为是和最新发现的基本粒子希格斯有关。但上帝粒子的质量是哪里来的呢？在相对论量子理论里，微观世界的量子涨落——一种量子世界独有的“虚拟可能性”——都会对希格斯的质量产生贡献。
还有就是暗物质！天文和宇宙学的研究发现，我们所知道的基本粒子只占有宇宙总能量的5%。宇宙中27%的能量是一种未知的新物质，被称为暗物质。我们的银河系就被包围在一个巨大的暗物质晕中。暗物质很可能是一种全新的、电中性的基本粒子。
中微子作为自旋1/2的粒子，它在质心运动时伴随着转动。实验上看到过中微子的转动方向和运动方向形成左手定则，称为左手中微子。但科学家从来也没看到过左手反中微子。因为左手反中微子似乎除了能给中微子提供质量之外，不参加任何其它相互作用，可以说是别无用处。
Furry的建议很快引起了科学家的强烈兴趣。吴健雄先生也曾经寻找过钙48同位素的无中微子双贝塔衰变。但是随着李政道和杨振宁先生的宇称不守恒理论发现，人们意识到这种衰变必须在中微子有质量时才能发生。否则实验上永远无法确定中微子是否是马约拉纳粒子。
重大的转折发生在本世纪初日本超级神冈和加拿大SNO的实验发现了不同种类的中微子宏观量子力学震荡的现象：它们之间可以转换。中国的大亚湾实验继后观测到了第三种也是最后一种转换模式。因为这些转换只有当中微子质量不是零才能出现，因而间接证明了中微子有质量，打开了超出粒子物理标准模型的新物理窗口。
中微子的质量虽然不为零，但也却是微乎其微，大概是几十个毫电子伏特的量级，比电子的质量小了百万倍，和生物学的能标差不多。因此中微子的质量相比电子来更加轻得不可思议！理论物理学家惊奇地发现，如果中微子确是马约拉纳粒子，其微小无比的质量可以轻松解释。
寻找无中微子双贝塔衰变是挑战也是机遇。现有的实验在体量、能量分辨率、本底等三个方面，没有一个可以做到全部兼顾，不能沿一个清晰的路线向前推进。这给中国的粒子与核物理学家提供了积极参与、大显身手的机会。
现代物理学的两个大领域分别是粒子物理与凝聚态物理。这两个领域的文化不尽相同：一个强调物理现象更基本的解释，如基本粒子和相互作用，一个强调复杂系统衍生出的新奇物理现象，如高温超导和量子霍尔效应。但物理时空的真空状态与凝聚态复杂体系基态的相似性使得许多理论方法和概念可以互相借用。
凝聚态物理学家主要兴趣在于所谓的马约拉纳“零模”，一个具马约拉纳特性的、围绕着空间某一固定点的电子集体运动状态，其能量为零，和其他运动状态形成一个特别的能量差。理论研究表明，在超导体和拓扑绝缘体的界面上，一种超导旋涡附近能长出这样的零模。
马约拉纳在凝聚态中作为一个准粒子的存在，并不意味着它一定就会是构造大自然的基石。如果经过极限挑战，实验学家证实了中微子是马约拉纳粒子，那马约拉纳确实是基础物理的天使，否则也许就成了无法确认的“幽灵”。无论如何，马约拉纳短暂的物理生涯给未来的物理带来了不可磨灭的机遇。