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。
可以看出，“行星式”模型较“葡萄干布丁”模型更加接近了实际：一、原子内部出现了空间，原子不再被描绘为“实”的东西。二、电子动了起来，在无外力的情况下，它自身在旋转。
原子的行星模型对人们理解原子结构式样、对解释科学实验中出现的某些现象，产生了积极作用。
但行星式模型本身与原子实际结构一样，需要理论方面的突破：从理论上讲，电子围绕原子核旋转，自身会失去能量。能量越来越少，会迫使电子的运行的圆形轨道越来越小，最后坠落。可实际上，原子的结构是稳定的，就是说，并不曾出现这种电子“坠落”的情形。这是怎么回事呢？电子失去的能量从哪里不断得到了补充从而维持这种稳定呢？这方面的问题也促使人们做出回答。
第一部分：核物理界又一颗巨星冉冉升起玻尔来到曼彻斯特卢瑟福的实验室
“葡萄干布丁”模型也好，“行星”模型也好，都存在着重大理论缺陷：它们都无法表示分裂，而且“行星”模型结构上存在着不稳定性。缺陷将由另一位天才来弥补。这个天才就是尼尔斯·玻尔。
卢瑟福的行星式原子结构在当时被看作是正确的，它被核物理学界所普遍接受。
但是，这个结构的设想存在着理论上的困难，这我们在上一章已经指明。
只是，当时，这种理论上的困难长时间内谁也没有认识到它。
可这种矛盾是客观存在着的，它迟早会被人看到，被人解决。
看到并解决这一矛盾的人最终出现了。
1912年3月，一个丹麦人，离开剑桥来到曼彻斯特卢瑟福的实验室。他的名字是尼尔斯·亨德利克·戴维·玻尔。那时他27岁。
欧内斯特·卢瑟福在麦吉尔的同事、传记作家A·S·伊夫记录了当时的场面，他写道：“一个瘦小的男子来到这里，卢瑟福立即把他带到书房去了。卢瑟福夫人对我解释说，来访者是一个年轻的丹麦人，她的丈夫对这位年轻人的工作评价非常之高。毫无疑问，这个年轻人就是尼尔斯·玻尔！”
一直到后来，人们也无法弄清楚，伊夫为什么使用了“瘦小”二字�