它们不是不可分割的！

欧内斯特·卢瑟福首先取得了重大突破。1909年，在同事汉斯·盖革的帮助下，他将第一台能够逐个探测阿尔法（α）粒子的计数器投入运行。得益于这一仪器（盖革计数器的前身），卢瑟福成功地辨认出了这些粒子的性质，而在那之前人们并不了解它们。他写道：“α粒子是氦原子，或者更确切地说，它们一旦失去了正电荷，就变成了氦原子”。

这位被称作“曼彻斯特之鹰”的学者在那时有个奇怪的想法：用α粒子轰击一片薄金属箔、金箔或铝箔。随着实验进行，在放置于金属箔后的白布幕上，他观察到α粒子构成的图像变得模糊了，似乎某些粒子在它们经过金属箔时改变了方向。是什么因素导致它们改变方向呢？是许多小的变向相互叠加产生的累加效应，还是一次变向产生的结果？卢瑟福感到困惑，于是他要求他的一位学生，欧内斯特·马斯登，去查看有没有偏转角度大的粒子。结果大大出乎他的意料：马士登观察到大约有万分之一的粒子在金属箔上弹起，有些甚至完全掉了个头！

卢瑟福惊呆了——有谁曾经看到过枪的子弹在纸上弹起来吗？经过长时间的思考，卢瑟福在1911年初得出了一个在他看来不可避免的结论：要使一个α粒子向后倒退，必须让它受到由质量足够大的物体施加的非常巨大的推力，并且是在单次碰撞中，因为我们无法按多个小的变向的叠加来理解这个现象（在这种情况下，向后偏转的粒子数量会比测量到的数值少很多）。总之卢瑟福了解到，在物质之中潜藏着一些比原子小得多的坚硬的点。所以原子只能是这样一个结构：它由高密度的核和在核周围运动的电子组成。卢瑟福还了解到每个原子核都带有一个正电荷。至此，他的实验结果变得很容易解释了：金属箔中的原子核强烈地反弹了那些向着它们逐渐靠近的带有正电荷的粒子，但对那些从“远处”通过的粒子没有反应。因为粒子的大小比两个原子核之间的距离小得多，所以大部分粒子都几乎毫无阻碍地通过了障碍物，但它们中的小部分“碰到”原子核并被强烈地弹回。

原子由原子核和电子组成，它既不是最基本的也不是不可分割的，这与古希腊哲学家们所想的相反。在25个世纪的等待后，得益于卢瑟福，原子终于从它的词源（蕴含“不可分割”之义）中解放出来了。“atome”这个名称不再适合原子！我们真的可以将原子切成几块。例如，如果我们将它们加热或点燃，就可能夺走它们的一个或多个电子。外围的电子剥离，也就是丢失了带负电荷的电子后，原子就变成了带正电荷的“离子”。