但现在情况发生了变化。汤姆生老师恳切地动员他转攻原子。而自从伦琴和贝克勒尔发现了莫名射线之后，原子的秘密也确实在强烈地吸引着他。他已经做出了决定。只是，向原子发起攻势，后果是难定的。但有一点却可以肯定：短期内，他不会有现金收入了。
使他感动的是，汤姆生老师表示，卢瑟福欠的路费，他可以资助偿还。对老师的好意，卢瑟福谢过了，但没有答应。为此，汤姆生夫人又专门找卢瑟福，希望他接受。卢瑟福依然没有答应。
这种变化家里人还不知道，玛丽·牛顿还不知道，卢瑟福已经写信告诉给了他们，但信他们还没有收到。
自从知道伦琴和贝克勒尔发现那奇异的射线之后，汤姆生就更加专注地研究、观察他的阴极射线管。这期间，居里夫妇发现镭的放射性的消息传来，汤姆生深受鼓舞，并且把在实验室的时间每天增加了一个小时。
卢瑟福在认真地给汤姆生打下手。
实验室中其他的实验依然照常进行，只是，其他研究人员均被汤姆生的精神感染了，工作变得越发认真起来，有的甚至也自动地在加班加点。
时间过得很快，转眼就到了1897年。可喜的是汤姆生的实验有了进展。汤姆生的实验是这样进行的：把两个玻璃管内装上金属板，然后密封，并将管内的空气抽出。玻璃管内的金属板是连在电池或感应线圈上的。充电后，密封管的真空部分就会发光。光首先出现在负电板——阴极上，然后在正电板——阳极消失。有时，汤姆生会把阳极做成一个圆筒，并把它封在玻璃管的中间，这样，他就看到一束光——阴极射线——穿过圆筒并射到玻璃管面对的阴极的那一端。倘若射线的能量足够，它会打在玻璃上，使玻璃发出荧光。
阴极射线管内发光物质束是光吗？汤姆生的脑子里一直盘旋着这样的一个问题。为了回答这一问题，他又做了许许多多的实验。有一次，汤姆生实验时发现，阴极射线管内发光物质束能被电场所偏移。这是重大发现中关键的一步。随后，他在装置里加进了磁场，结果证明，阴极射线管内发光物质束还能被磁场弯折成曲线轨道。这又在重大发现中走了第二步。但为什么会这样汤姆生一时还讲不明白。他继续他的实验。
卢瑟福一直在汤姆生的身边，帮他进行实验。老师实验中有了新进展，他很是高兴。对阴极射线管内发光物质束在电场和磁场偏移的现象，他自然也讲不出什么道理。但他有一个预感，那就是，这很可能表明，老师的实验正处于关键时期。或许，一项重大的发现在等待着他的老师。
实验仍然在进行之中。
第一部分：核物理界又一颗巨星冉冉升起马可尼有了新成就（1）
一进5月份，卢瑟福便接到一封信。他打开信后，发现信是马可尼发来的，上面写着：
卢瑟福先生：
很久没有您的消息了。我不相信您的开拓性工作没有新成就——难道您放弃了？
等待着回音。
一直尊重着您的马可尼
这是卢瑟福第一次接到马可尼的信。他拿起信封看了看，信是从伦敦寄出的。他立即写了一封回信，并按照来信信封上的地址写好信封，寄了出去。他的回信是这样写的：
马可尼先生：
谢谢您想着。我确实是放弃了——我转向了原子。我不会为这一选择后悔的。我预祝您，并且深信，您事业有成。
同样一直尊重着您的卢瑟福
这之后，汤姆生的实验没有什么进展。但是，汤姆生也好，卢瑟福也好，都在耐心地打发时光，尝试着各种方法的实验。他们共同的感觉是：虽然看不清楚前方是什么，但相信在前面的某一点上摆放着一种重要的东西。那莫名的东西正等待人们去捧起它。
又一年过去，说话之间，新的一年来临。
卢瑟福转向原子，早就得到了家庭的理解。对卢瑟福来说，还有一个好消息：他的父亲开了一个小工厂，而且赚了钱，一次还清了卢瑟福来伦敦所借的路费，尚有剩余，并且前景看好。由双方的父母“做主”，玛丽·牛顿将于近期前来伦敦与卢瑟福完婚。
卢瑟福兴高采烈。
正在此时，他接到马可尼的一封信。马可尼信中说，5月20日，他在斯佩西亚将有一个表演，看看能不能用无线电把信息传到15公里以外正在海上游弋的威尔士王子的汽船上。马可尼诚恳地邀请卢瑟福“光临指导”。卢瑟福愉快地接受了，并立即给马可尼回了信，对盛情的邀请表示感谢，并表示届时一定“前往助兴”。
听到玛丽·牛顿要来的消息，汤姆生夫人非常高兴。她意识到，这次她真的要成为一个母亲，因为操办婚礼的重任义不容辞地落在了她的肩上。收拾房间，准备器物，联系教堂，她开始忙得不可开交。
5月20日到了，卢瑟福提早赶到了斯佩西亚。已经到了几个科学界和商界的人，大多是看热闹的市民。马可尼还没有到。传说一些大人物将前来观看表演。卢瑟福想到，马可尼一定是去迎接他们了。
天公作美，当日，一扫伦敦多日的阴霾，天气晴朗，风也很小。卢瑟福没有熟人，一个人站在圈外，远远地看着一群人聚在一根竖起来的高高的木杆子周围。卢瑟福想到，这杆子肯定是马可尼用来架设天线的。他思考着马可尼当日要展示的，将是一个什么样的装备。
人越来越多。大约9点钟，几辆马车各自在一些仆人的簇拥下缓缓到来。卢瑟福想，大人物们到了。
果然。第一个下车的是马可尼本人。他比卢瑟福想象的年轻，身上穿了黑色的礼服，脸上充满自信的笑容。卢瑟福看到，马可尼下车后迅速向第二辆车走过去。车上下来的是威廉·汤姆生，即开尔文勋爵。跟着又有几个贵人下了车，卢瑟福并不认识。
这个当儿，卢瑟福走了过去。开尔文勋爵第一个认出了卢瑟福。勋爵伸出他那只大手，卢瑟福吻了它，勋爵道：“你放弃了——我听汤姆生讲了，否则，今儿我们该看你的演示了！”
这番话是最好的介绍。马可尼还没见到过卢瑟福，听了勋爵的话，他立即走过来，紧紧地握住了卢瑟福的手。随后，两个人拥抱在了一起，谁也没有讲一句话。
第一部分：核物理界又一颗巨星冉冉升起马可尼有了新成就（2）
勋爵没有忘记他要与卢瑟福讲的一句话，等卢瑟福放开马可尼，他对卢瑟福道：“你不会后悔的！”
“谢谢！”卢瑟福诚恳地做了表示。
在大家互相介绍的时间里，马可尼的助手已经把“装置”卸下了车。卢瑟福注意到了，它很简单：一张桌子上，摆放着一架收发报的小玩意儿，漆包线连接着一组电池。桌子摆放在那根木杆子下，上面的“小玩意儿”与杆子上的线连在了一起。
人们就位了，马可尼走到桌子前检查了他的装置。开尔文勋爵和科学界、商界一些要人站在了马可尼周围。卢瑟福有幸被勋爵拉到了身边。人们聚拢了过来。
几家大报的记者也应邀到了场。
马可尼不时地看着表。
离约定的时间还差10分钟，马可尼讲话了。他介绍了当日所用的装置、演示的方法以及预期达到的目的。对行家，他是用不着多讲的，但在场的有看热闹的市民。对他们，他不能不多讲几句。他说，桌子上放着发报机和收报机，还有一组供电用的电池。发报机把信息传出去，收报机是用来接收传过来的信息的。信息的传递，全然不通过金属线，而是无线电电波。
讲到这里，人群中发出一阵骚动声。
马可尼接着讲。在15公里之外的海上，威尔士王子正在驾船游弋。他的船上备有同样的装置。信息在此地发出去，他那里将可以接收到。
讲到这里，某一大报记者有了疑问，他直言不讳地对马可尼说：“马可尼先生，你说你这里发出的信息会让那边收到，可如何证实这一点呢？”
马可尼笑了笑，道“那边有几个大报社的记者在场，以后，他们将向他们在这里的同行核对信息。”
那位记者抓住不放：“可谁能证明那不是预先约定了的呢？”
马可尼严肃了起来，道：“先生的意思是马可尼要设一个骗局——和那边的威尔士王子一起？”
记者：“不。掌握你那台收发报机的总不会是威尔士王子本人吧？”
此时，人群中再次发出一阵骚动声。
马可尼明白了，他道：“这样好了，我请开尔文勋爵即兴发一信息可好？”
记者满意了。
开尔文勋爵也满意地点了点头。
马可尼最后说：“时间是事前约定了的，所发的信息由勋爵拟定。如果双方实现了联络，就说明演示获得了成功。”
约定的时间也就到了。他向开尔文勋爵提出请求：“勋爵，您拟一个将要发出的信息吧！”
开尔文勋爵很激动，他思考了片刻，道：“请问，《李尔王》中第一个出场的是什么人物？”
马可尼听后一笑，然后亲自操纵装置，将信息发了出去。
万籁无声。
马可尼戴着耳机接受传过来的信息。几分钟过后，他在一张纸上写着什么。
不一会儿，他站了起来，大声道：“我收到了对方反馈的信息，对方道：‘《李尔王》不熟悉，能否改成《哈姆莱特》试一试？’”
可能是人们一时还没有弄明白发生了什么事，等了几分钟，掌声四起。
勋爵第一个与马可尼握手，表示祝贺。卢瑟福忘记了礼貌，开尔文之后，先于其他大人物，过来握住了马可尼的手。
第一部分：核物理界又一颗巨星冉冉升起汤姆生发现电子
阴极射线管内原是真空的。新的一年开始，汤姆生在重大发现中迈出了最关键的一步：他想到，把里面充上气体结果会是如何？他这样做了，先充上了氢气，后充上了氮气，再充上氦气……结果发现，那种神奇的物质光束没有受到这些气体的阻碍……这一切又意味着什么呢？
一天，汤姆生把实验室所有的人，包括卢瑟福，都轰了出去，独自一个人在实验装置之前坐了下来。这是异乎寻常的。卡文迪许实验室的所有人员，不管是老资格的，还是才来的，都不曾听到说，实验室的主任有过这样的举动。
大家服从了，出实验室后三三两两散去。
卢瑟福清楚，将有大事发生。他走到操场上，在一个凳子上坐了下来。他面对着操场，让自己面前有一个大的空间，以便使自己思想的翅膀不受遮挡。
这种射线可以被电场所偏移，也可以被磁场所偏移；它在各种轻于空气的气体中自由穿行；它带有负电荷……这意味着什么呢？首先，它本身是什么呢？肯定不是光。因为光没有这许多的性质。那它是什么呢？它是一种粒子吗？如果是粒子，它来自何方？如果它来自原子，那么……他不能再想下去。因为牛顿、马克斯韦尔的断言不可驱除地盘旋在他的脑海里。
卢瑟福又想起了老师的话：也许，卢瑟福，事情会有变化了……
难道老师要打破原子吗？
他继续思索着。
卢瑟福没有想明白，汤姆生却想清楚了。阴极射线管内发光的那种物质束不是别的，而是一种流动着的粒子。被电场和磁场所偏移，带有电荷（负电），种种特征可以证明这一点。在各种轻于空气的气体中自由穿行，说明这种粒子体积极小，质量极轻。尤其是它轻于氢。而在元素表上，氢的前面不可能再有新的元素了。这证明，这种粒子不应当是原子一级。它们是物质的某种基本组成部分。而如果它们只是一部分，那么，就必定有一个整体。这个整体就是原子。反过来说，这种粒子是原子的某种基本组成部分——一个部分。
由于它以带负电为其主要特征，这样，一开始汤姆生就给它起了一个贴切的名字——电子。
汤姆生自然明白自己的发现的重大意义——一个划时代的发现。从此，“原子不可分”已经成为神话。
卡文迪许轰动了，剑桥轰动了，伦敦轰动了，欧洲轰动了，整个世界轰动了！
四、J·J·汤姆生的“葡萄干布丁”模型
原来人们认为原子是物质存在的最小微粒，是不可分割的，因此便没有必要思考它的结构问题。现在发现了电子，原子成了可分之物，那么，人们自然提出问题：电子在整个原子中占据怎样的地位？处于什么样的位置？在这方面，汤姆生自然最具权威。“葡萄干布丁”模型渐渐成型。汤姆生想象到，“他的原子”是若干带负电的粒子包含在一个带均匀正电的球内，如果整个原子被看做一个布丁，那么，电子便是镶嵌在布丁表面的葡萄干。
“葡萄干布丁”模型就这样问世，并有效地统治了原子物理界。
但这一模型存在着明显的缺陷：它依然带有“原子不破”的影子，把它描述成一个实心小家伙，从而也无法解释原子分裂的问题。另外，这种模型中，在没有外力作用的情况下，电子被认为是固定不动的。这并不符合实际情况。
若干年后，这种“葡萄干布丁”模型被他的学生卢瑟福的行星式模型所代替。
第一部分：核物理界又一颗巨星冉冉升起重大成就——发现原子核（1）
卢瑟福初试就有了重要成果。他发现了α射线和β射线。他的光辉事业有了一个良好的开端
玛丽·牛顿到了，经汤姆生夫妇，特别是汤姆生夫人的热心操办，卢瑟福他们顺利完婚。
双喜临门，这期间，汤姆生开始让卢瑟福“独挑一摊儿”，卢瑟福没有辜负恩师的期望，实验很快见到了成果。他研究的题目是铀和钍的辐射。
卢瑟福发现了铀和钍的两种不同的射线，其中的一种很容易被吸收，另外一种则具有较强的穿透力。他给它们起了名字，把那种很容易被吸收的称为α射线，把那穿透力较强的称为β射线。他的成果很快地得到了物理界的承认。
小两口过得甜甜蜜蜜，卢瑟福事业有成，他们商妥，要按照原来的方式继续生活下去。
在汤姆生的坚持下，卢瑟福去了蒙特利尔，“独挑一摊儿”
转眼一年又过去了。
新的一年来临，新的情况也跟着出现。
汤姆生接待了一位客人。客人是由开尔文勋爵介绍来的。他是一位烟草商，但对科学教育事业有格外的热心肠。他是加拿大人，计划出资在他的家乡蒙特利尔的麦吉尔大学建立一个实验室，并聘请一些在科学研究方面有前途的年轻人去从事研究，同时在学校里任教。他找汤姆生是请求帮忙，看看有没有合适的人选。
人选是现成的，卢瑟福就是一个。但汤姆生费了思量。科研方面，卢瑟福是一个得力的助手，品德方面，卢瑟福是一个称心的学生。舍不得！但是，那里有卡文迪许所无法比的优越条件——资助者报价，薪金是500镑，而且聘的是一名教授。另外，汤姆生也想到，卢瑟福是一个天才青年，或许让他远离一个权威对他的创造性的发挥更有益处。
他决定找卢瑟福谈一谈，看看他本人的意向如何。
谁知，此事一提起，卢瑟福表示了坚决拒绝的态度，他说他不愿意离开卡文迪许，不愿意离开剑桥，不愿意离开伦敦，特别是不愿意离开老师。
这样，汤姆生就打算把事情放下了。只是，他似乎觉得事情不当如此作罢，于是，回家后把情况给夫人讲了。
汤姆生夫人不但是一个贤惠的妇女，而且是一个具有远见卓识的巾帼精英。她一听丈夫讲起，就意识到了新环境对卢瑟福个人发展的重大意义。因此，她坚持让丈夫割爱，并坚决说服卢瑟福前往应聘。
事情就这样定了下来，最终，卢瑟福听从了汤姆生的劝告，答应下来。
卢瑟福与英国的另一个天才的年轻科学家弗里德里克·索迪跟踪α射线后，发现了元素钍缓慢地自行嬗变为氩。
这又是科学的一次重大发现——蜕变现象
无论从什么角度讲，汤姆生的决定都是对的。进入麦吉尔大学之后，卢瑟福像是换了一个人。在这里，他恢复了本性。有人形容他，“出名地喧闹”，“特别喜欢开玩笑、说粗话”。在实验室里，他会“正步行进，一边走，一边高唱：‘前进，基督的信徒们！’”
本性恢复了，也便焕发了青春——科研上的青春。他很快便有了重大发现，这是他获得更大成就的先奏：他发现了从放射性元素钍发出一种放射性气体。开始，他不清楚这种气体是什么，而称它为“射气”。
很快，他从刊物上得知，在巴黎的居里夫妇发现，镭同样放射出一种不知名的气体。
卢瑟福预感到事情的重大，而且认识到需要有一名搞化学的高手帮助他。恰巧，一位这样的同胞近在咫尺——在麦吉尔任教的年轻牛津人、化学家弗雷德里克·索迪。没费好多周折，卢瑟福就得到了他。卢瑟福向弗雷德里克·索迪讲述了自己的发现，这一下子吸引了这位化学家。
弗雷德里克·索迪很快地投入了。他做了许多实验，结果发现，这种气体没有任何化学特性。这意味着什么呢？
索迪很武断，只是他的断言却是合乎客观实际的。他说：“这只能导致重大而不可避免的结论：钍元素缓慢地自行嬗变成了化学上称为惰性气体的氩！”
卢瑟福也得出了同样的结论：这种“射气”的形成，是经过了一个嬗变过程的，人们最终所看到的，便是嬗变而成的氩。
卢瑟福和索迪观察到了放射性元素的自动蜕变现象。事实证明，这是20世纪物理学主要发现之一。
第一部分：核物理界又一颗巨星冉冉升起重大成就——发现原子核（2）
在跟踪蜕变现象的过程中，卢瑟福又有了很有意义的发现——“半衰期”
卢瑟福和索迪没有停顿，继续追踪铀、镭和钍的放射性问题，并且成功地发现了放射性生成物的“半衰期”。
放射性元素由于衰变而使原有质量的一半成为其他元素所需要的时间称为“半衰期”。每种放射性元素都有自己固有的“半衰期”。铀的半衰期为45亿年，镭为1620年，钍的一种衰变生成物“半衰期”为27天，另一种生成物为22分钟。有些衰变生成物出现了，但在远不到一秒的时间——一眨眼之间——就自行嬗变了。
“半衰期”的发现对物理学有巨大开创性的意义，许多未知元素因其“半衰期”的发现而被人类所认识。实验中，人们也可以通过对“半衰期”的确定而认定某物质为哪种已知的元素。
索迪十分得意，他说：想不到，在两年多的时间里，生活，科学生活变得如此激动人心，其程度在一个人的一生中，或者在一个学术机构的生命中，都属罕见。
卢瑟福也同意索迪的见解。物理界重新活跃了起来。这实际上是开辟了一条科研之路，沿着这种道路许多人走了下去，并且不断地有所发现、有所成就。许多问题也得到了圆满的解释，例如，人们明白了，为什么氦会藏在铀矿和钍矿的晶体中间，如此等等。
放射性问题一出现，富于想象的科学家很自然地想到原子的无限能量和能量的释放问题，从而想到了原子弹：这是世人头脑里第一次出现“原子弹”这个概念
卢瑟福与索迪更是决意在自己搭起的梯子上勇猛攀登。
1903年，卢瑟福与索迪合写了一篇重要论文，题目是《放射性变化》。论文破天荒向人类提供了关于放射性衰变所释放出来的能量较为精确的计算：
一克镭蜕变时放出的全部辐射能不少于100000000卡路里，这比元素的化学变化释放出的能量要大得多——至少大2万倍，很有可能要大100万倍。
现在，卢瑟福成了世界上的名人，索迪的名气也显赫起来。
索迪要回伦敦。他最后一次来到卢瑟福的实验室。他与卢瑟福开起玩笑来，说：“假如能够找到一种合适的起爆物，可以设想，在物质之中便会触发一个原子蜕变波，而那，将使我们的这个旧世界消失在烟雾之中。”
卢瑟福这次倒是认真的，他想了一下，说：“看来，实验中的某个蠢物，极有可能出其不意地把宇宙炸个干干净净！”
当年，索迪回到了英国。到处在请他讲演。第二年，他给皇家工兵团讲镭的问题时讲到：
“可能所有重的物质都具有——潜伏并束缚在原子结构中——类似镭所具有的能量。假如能把它引导出来，并且能够控制它，那将是怎样的一种改变世界命运的力量呀！过去和现在，吝啬的大自然一直用一个杠杆小心地控制着它所储存的能量的输出。今后，哪个能够抓住这个杠杆，哪个就将拥有一件武器，如果他愿意的话，他就可以用它毁掉整个地球。”
当场有人提问，是不是真的有这种可能？
对此，索迪回答说：“我们还都在这个地球上存在着。这个事实就证明，大规模的能量释放并没有发生过。而它未曾发生过这一点，正好是它永不会发生的可靠保证。我想，大自然会保住她的秘密。”
卢瑟福也有自己的看法，他说：“在我们目前掌握的手段和知识的情况下，任何人说能够利用原子能，那就是痴人梦呓！”
这说明，当时，无论是索迪还是卢瑟福，虽然探知了原子的巨大能量，但他们谁也不相信这种能量是可以被利用的。
第一部分：核物理界又一颗巨星冉冉升起几位原子巨人在巴黎会面（2）
当年夏天，卢瑟福访问了巴黎。居里夫妇是他必须拜访的。在他们见面的那一天，玛丽·居里刚巧接受博士学位。居里夫妇庆祝了这一天，为了卢瑟福的到来，也为了居里夫人的喜事。镭是他们聊天的主题。他们在客厅里一直谈到晚上11点，彼此都认为应该休息一会儿了。他们到了花园里。这时，居里教授拿出一个玻璃管，里面装着镭的溶液。玻璃管外面涂上了硫化锌。这是教授临时涂上的。夜色中，玻璃管发着灿烂的荧光。卢瑟福当然知道，这种灿烂的光辉是镭发出来的。玻璃管是灼热的，皮埃尔拿着它，手一定疼痛难忍。
那时，人们还不认识放射性的危害。即使如此，卢瑟福还是被感动了：出于对这对镭泰斗一片真诚之情的感激，出于对这对伉俪对科学事业的献身精神的钦佩，出于对他们的光辉成就的称颂之情，他内心不由得泛起了无限的敬意。
对卢瑟福来说，这是一个终生难以忘怀的夜晚。
卢瑟福回到英国，来到曼彻斯特建立自己新的实验室卢瑟福继续他的放射性实验。
1905年，来自法兰克福的奥托·哈恩来到蒙特利尔，有幸进入麦吉尔大学实验室，在卢瑟福手下工作。当年他26岁，来实验室之前他已经有所建树。
他同卢瑟福一起研究钍的放射，共同确定，从镭放射出来的α粒子，与从另外一种放射性元素锕放射出来的α粒子具有相同的质量。他们初步判定，这些不同的粒子可能就是一种。这一认识为卢瑟福下一步的重大发现奠定了基础。
次年，哈恩回德国去了。
卢瑟福依然留在麦吉尔。现在，他的名气越来越大了，科学界盛传，他和他的老师汤姆生都有可能获得诺贝尔奖。卢瑟福本人也相信这一点。
1904年末玛丽·卢瑟福回新西兰探亲，卢瑟福在给妻子的信中说：“只要我坚持下去，我可能会有希望。”
到1905年初，给妻子的信中他又写道：“人们都在我开辟的道路上行进着。要想在今后几年中使自己有希望获得诺贝尔奖，我必须继续推进我的工作。”
1906年，J·J·汤姆生获得了诺贝尔奖。他是当之无愧的，由于电子的发现，物理学揭开了一个新纪元。
卢瑟福给老师发了一封热情洋溢的祝贺电报。他说，他本来打算赶回伦敦，分享老师的欢快和幸福。但正赶上一个实在离不开的实验，他便不能实现这一愿望了。他本人，并代表玛丽·卢瑟福向他的师母表示了祝贺。
第二年，他辞去了麦吉尔大学的职务，回到了英国，进入曼彻斯特的一所大学任物理教授。他赶到伦敦看了汤姆生夫妇。
第一部分：核物理界又一颗巨星冉冉升起最伟大的发现
卢瑟福是幸运的，走到哪里，哪里就会有好的助手。到达曼彻斯特，他又遇到了汉斯·盖革，一个德国年轻物理学家。
卢瑟福的研究室设在物理楼的最上层，实验室却在地下室。地下室很阴暗，但他的实验装备却极为精巧。汉斯·盖革开始做他的助手。盖革对别人说，卢瑟福喜欢这个地下室。每次，只要他走下地下室的两级台阶，就可以听到卢瑟福从黑暗中发出的声音：“头顶上有一条热管道，小心不要被它碰得头破血流……”“脚下有两根水管子需要跨过，免得被它绊倒，摔一个四脚朝天……”最后，在微弱的光线中，你会看到，这位伟人自己正坐在他的仪器前。
现在，卢瑟福给自己开列的实验项目是“α射线的散射”。
近几年，卢瑟福一直盯住α粒子不放。他看重这种粒子作为原子探测物的巨大价值：质量大，易于同物质产生有力的相互作用。他判断，这种相互作用可以显示原子结构的某一方面。
另外，从α粒子表现出的一些状况看，“坚硬的原子”的概念怕是需要改变了。他知道，几年前，德国物理学家菲利普·莱纳德提出一个概念，说一立方米的固体铂所占据的空间像地球外星体空间那样空虚。
卢瑟福似乎相信了这一点。他开始思索：假如在原子中有宽阔的空间，那么，里面一定还有别的东西。
他的老师J·J·汤姆生发现电子，是从观察阴极射线被电场和磁场偏移开始的。在麦吉尔时，卢瑟福发现了α粒子被磁场偏移的现象。卢瑟福想到，这一现象或许能够揭示某种秘密。
到曼彻斯特之后，他把对这种现象的研究列在了急于完成的研究项目的单子上。
为了更清晰地观察这种现象，卢瑟福决定对单个的α粒子进行跟踪并记录它们的数目。而要这样做，又必须有工具。
汉斯·盖革挑起改善仪器的重担。他和卢瑟福一道制造了一种电子装置，能把到来的α粒子单个地引到一个计数室加以记录。这就是后来被称为盖革计数器的那种设备的来源。
一段实验之后，卢瑟福决定不再设电场或磁场，而让α粒子直接穿射金属箔，看看出现什么情况。他们相继做了α粒子穿透铝、银、金、铂等金属箔的实验。事实说明，这一步对卢瑟福即将到来的重大发现具有决定性意义。他发现，α粒子在穿透这些金属箔时都出现了偏移，而且试管壁上出现了闪烁。后一种现象尤其引起了他的注意：这种闪烁表明，试管壁受到了α粒子的冲击。那么，冲击试管壁的这种α粒子是从哪里来的呢？
当初，他认为这是α粒子被试管中某些不知名的游离粒子干扰所致。这样，他采取了种种措施清除这些游离粒子。最后，他认为所有想到的游离粒子都被清除了，可情况并没有改变。
师生们进一步讨论这个问题。讨论时，卢瑟福在室内踱来踱去，思索着。既然不是游离粒子造成了这一现象，那么，只会有一种解释：这一现象是金属箔的某一部分造成。可会不会是这样呢？于是，他转向马斯登，说道：“你把闪烁屏放在α粒子源一侧，让它与金属箔成45度角，仔细观察一下，看看α粒子会不会反射到屏上……”
听了卢瑟福的吩咐，盖革和马斯登一时都呆住了：这怎么可能？α粒子会毫无阻挡地穿过薄的金属片，它如何会被反弹回来？如果会被弹回，那就等于一张绵纸将射向自己的一颗15英寸的炮弹档住并把炮弹推回去。
但是，两个年轻人都明白，实验中，错过某个肯定的结果将是一种不可饶恕的罪过。他们照办了。
实验结果却表明，原先认为不可能的事情成了事实。他们立即跑去找到卢瑟福，把结果向他报告。卢瑟福正在自家的凉台上，他高兴地跳了起来。
他们重复了实验，得到了相同的结果。
几个星期之后，卢瑟福指导盖革和马斯登把实验系统地加以整理，以便发表。
第一部分：核物理界又一颗巨星冉冉升起荣获诺贝尔奖桂冠
卢瑟福和马斯登宣布了他们的实验结果：
考虑到α粒子的高速度和质量，看来令人惊异的是，如实验所表明，某些α粒子能在000006厘米厚的金箔中转移90度甚至还多。如果换成磁场，让它产生相同的效果，将需要109绝对单位……
在公布结果的报告中，他们没有讲这意味着什么。因为问题本身卢瑟福还没有想明白。他在思考，以便对这种现象给予一个合理的解释。
问题一经提出，天下的物理学家都在思考同一个问题。但没有一个人想出答案。
一年多的时间里，问题一直困扰着卢瑟福。但最后，答案只有卢瑟福能够给出。
这期间，即1908年，卢瑟福迎来了喜庆的日子——他由于发现元素的衰变现象而得到了诺贝尔奖——化学奖。当年他37岁。他的老师汤姆生第一个祝贺了他。他偕同他的妻子玛丽·卢瑟福拜访了汤姆生夫妇。汤姆生和卢瑟福共同回忆了那次关于“不能同时服务于上帝和财神”的谈话，卢瑟福衷心感谢自己的老师把他引入“原子之路”。他告诉老师，当时听了转攻原子之后，他立即想到了在家乡挖最后一棵马铃薯的事，想到了在母亲面前讲的那句话：“圆，肯定比别的形状隐藏着更多的秘密……”多少年来，这是他第一次讲出这一“秘密”。汤姆生听了这话，大概觉得甚有哲理，以至思考了好半天。
在去斯德哥尔摩领奖之前，卢瑟福夫妇举行了一次家宴，出席的是卢瑟福的学生们，索迪、盖革、马斯登，连在德国的哈恩都赶来了，哈恩还带来了他在柏林大学的同事、好友莉泽·迈特纳。莉泽·迈特纳是一个单身的奥地利人，与哈恩合作，研究放射性问题，已经颇有成就。她是卢瑟福的一个崇拜者，并且与卢瑟福有通讯联系，她承认自己是卢瑟福的一个学生。
宴会设在卢瑟福住宅的一楼大厅里。索迪等都穿得很正规，西装革履，系着领结。卢瑟福平常穿着是很随便的，这次也穿上了正规的礼服。
平日，玛丽·卢瑟福是不允许卢瑟福喝酒的，这次破了例。
餐桌上酒菜丰盛，整个宴会气氛热烈而又随意。自然，卢瑟福是主角儿。他平日话就多，今日，一来喜庆，二来三杯下肚，话匣子打开就收不住了。只是，这次他讲的多是家乡的事。
既然跟老师汤姆生已经讲了他的“最后一棵马铃薯”的秘密，这事就没有必要再隐藏于心底。于是，他又向年轻人们讲了一遍。学生们听了都很感动。
卢瑟福见学生们过于严肃，便想办法要大家轻松下来。他开始讲故事。还是有关家乡的故事。
他说：“大学一年级结束放暑假，我约请城里的一位女孩子到我的乡村的家里做客。那时，我们河西那块田地——就是我挖最后一棵马铃薯的那块地——正在开垦。当时，河上的小桥十分简陋，中间两根竖起的木桩支撑着并排的两根原木。走上去它会摇摇晃晃。水哗哗地在下面流着。我那位女同学要与我一起去那块地上开垦。那座桥是必经之路。一见那桥，她说什么也要折回去。见她如此，不由分说，我就把她抱了起来，并告诉她把双眼紧闭……”这时，卢瑟福转向玛丽·卢瑟福，问她：“是不是这样，亲爱的？”
玛丽·卢瑟福笑着，不做回答。其他人却大笑了起来。卢瑟福继续道：
“返回时，走到桥头，自然我还得抱她，依然要她双眼紧闭，并嘱咐说，不说让她睁眼，千万不要睁眼，否则，掉到河里不是玩儿的。她闭上了眼。过了桥，我并没有把她放下来，而是抱着她继续向前走。她觉得时间长了，便问：‘过了没有，怎的这回用了这么长的时间？’我回答说：‘桥下突然涨水了，因此桥变得长了起来……’最后，我让她睁开眼，放下她，她一看，已是家门口了！”
众人大笑了起来。玛丽·卢瑟福也笑着，道：“杜撰的故事总是动人。”
尔后，卢瑟福道：“还有一个惊险的……”
大家鼓掌，表示要卢瑟福讲下去。
卢瑟福道：“还是在河西那块新开垦的土地上发生的事情，时间是抱那位女青年过河的第二天。当日，我起得很早，独自一个人到了那块地里。我扛了一把锄头。刚刚到了地里，就听到西边的森林那边有动静。寻声望去，发现有一个管形的东西在晨曦中闪闪发光。我还没有思考清楚那是一个什么东西，就听呼啦一声——树丛动后，几个光着上身、面色黑紫的人出现了。令人害怕的是，他们手中的枪、箭，都对准了我。我意识到自己遇到了麻烦。他们是毛利人。我从学校里知道，我们的父辈做了对不住他们的事。我们所住的村子，我们所耕种的土地，原来都是属于他们的。后来他们被赶进了森林，失去了一切。话再说回来：他们向我举起了枪，他们的箭瞄准了我。我第一个反应是想向他们表示谢罪之情。可随后想到，我不懂他们的语言，我要讲的话他们也听不懂。当时，我手里还拿着那把锄头。我知道，这很可能是一种准备抵抗的表示。我想我应该把它扔掉。我这样……”
说到这里，迈特纳立刻叫了起来：“不，您不能那样。那样，您的动作一出，他们会认为您真的要反抗而扣动扳机了！”
卢瑟福表现得很严肃，道：“你说得不错，他们真的产生了误会，一齐扣动了扳机……”
迈特纳用双手捂起了脸。其他人也都“进入了情况”。
这时，卢瑟福大笑起来，道：“这个情节自然是杜撰，否则，今年的诺贝尔奖的得主就会是另外一个人了……”
迈特纳自然也变得轻松起来，她问：“那么，您是如何脱险的呢？”
卢瑟福道：“我想到，扔锄头的动作绝对不可做。我先是向他们做了一个滑稽的鬼脸儿，尔后，轻轻地、缓缓地把锄头戳在地上，然后慢慢地来了一个倒立，前胸冲着他们，头向后仰着，然后倒着两只手，向桥的方向‘走’去——我听到了毛利人的笑声……”
当天大家过得十分开心。
最终，卢瑟福想清楚了，他宣布了思考结果，从而震惊了世界
卢瑟福从斯德哥尔摩回来，依然被原来的问题折磨着。
他之所以长时间解不开“扣子”，还是由于那个“葡萄干布丁”模型在作怪。“坚实”和“空洞”一直在他的脑子里打架。长时间里，他冲不出“坚实”的框框。菲利普·莱纳德的那个空虚的“星体”，在他的脑子里还战不过他的老师的那个坚硬的“布丁”。
但科学就是科学，最后，卢瑟福终于冲出“牢笼”。这用了他一年多的时间。
一个基本事实是：那个“一颗15英寸的炮弹射向一张绵纸，而它却反弹回来”的事实，只能说明：整个原子是一个“巨大的体系”，在这个体系的中央有一个微小的核，原子的绝大部分的质量集中在这个核上。在星体空间里，当质量比这个核轻得多的α粒子射向它、接近它时，它靠着自己的巨大斥力把α粒子推开，使α粒子的轨道弯曲，最后使α粒子反转，正像彗星飞向太阳然后离去一样。
卢瑟福公布了他的那个核，又一次轰动了世界。
第一部分：核物理界又一颗巨星冉冉升起汤姆生的“葡萄干布丁”模型
卢瑟福提出了自己的原子模型。他把原子的结构描述成了“行星式”，即一个或数个电子围绕着核在转动。从此，“行星”模型取代“葡萄干布丁”模型，统治了科学世界。
