關(guān)于物質(zhì)的構(gòu)成，是一個(gè)由來已久的問題。

從2000多年前的古希臘哲學(xué)家德謨克利特，到近代的科學(xué)家道爾頓，都認(rèn)為物質(zhì)是由原子組成的。

那么，事實(shí)是這樣嗎？

原子的含義就是“不可再分的微?！薄?/span>

原子如同砌成“物質(zhì)”這所房子的磚塊，被稱宇宙之磚。

道爾頓認(rèn)為原子就是不可再分的實(shí)心球體。

但是19世紀(jì)末，隨著倫琴發(fā)現(xiàn)X射線、貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了放射性，這塊原本堅(jiān)固無(wú)比的宇宙之磚已經(jīng)越來越脆弱，而電子的發(fā)現(xiàn)成為壓垮它的最后一根稻草。

第一個(gè)發(fā)現(xiàn)電子的人是英國(guó)物理學(xué)家湯姆生。

湯姆生在實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)從原子內(nèi)部發(fā)現(xiàn)了一種帶負(fù)電的微粒，這種微粒的質(zhì)量非常小，只有氫原子質(zhì)量的，他把這種帶負(fù)電的微粒叫做電子。

湯姆生的發(fā)現(xiàn)，徹底粉碎了原子不可分割的神話，1897年4月30日，他向英國(guó)皇家學(xué)會(huì)報(bào)告了這一成果，這一年也就成為電子誕生年。

湯姆生發(fā)現(xiàn)，原子內(nèi)部有帶負(fù)電的電子，但整個(gè)原子卻穩(wěn)定地顯示中性，他由此認(rèn)為原子內(nèi)部一定還有帶正電的部分，并且正電荷的總量與電子所帶的負(fù)電荷的總量相等。

在此基礎(chǔ)上，他于1904年提出了原子結(jié)構(gòu)的“葡萄干面包模型”，該模型認(rèn)為原子是一個(gè)帶正電荷的球，帶負(fù)電荷的電子均勻地鑲嵌在這個(gè)球里面，正負(fù)電荷相互抵消；在受到激發(fā)時(shí)，電子會(huì)離開原子，產(chǎn)生陰極射線。

當(dāng)然，我們也可把電子看做是糕中的棗，所以這個(gè)模型也叫做棗糕模型。

由于原子、電子都很小，在當(dāng)時(shí)無(wú)法使用儀器進(jìn)行直接觀察，只能通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來猜想它們的結(jié)構(gòu)模型。但是模型是否正確，還需要實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。

盧瑟福是湯姆生的學(xué)生，他決定通過實(shí)驗(yàn)對(duì)老師提出的原子模型進(jìn)行檢驗(yàn)。他利用放射性元素釷發(fā)出的一束很細(xì)的α粒子流去轟擊一塊厚度僅為0.0004cm的金箔。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)α粒子都能輕易地穿過這道足足有2000個(gè)金原子直徑那么厚的“原子墻”，沿入射方向繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，只有少數(shù)α粒子發(fā)生小角度的偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)的α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，偶爾還有個(gè)別α粒子被反彈回來。

為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象呢？根據(jù)“葡萄干面包模型”，用α粒子轟擊金箔，就像拿一個(gè)小面包去撞擊一個(gè)大面包，很難想象小面包會(huì)通行無(wú)阻。

由此，盧瑟福認(rèn)為在原子內(nèi)部絕大部分空間是空虛的，在原子的中央有一個(gè)核――原子核。原子核極小，帶正電，當(dāng)入射的帶正電的α粒子離核很遠(yuǎn)時(shí)，幾乎不受原子核的影響，估沿直線向前運(yùn)動(dòng)；少數(shù)離核比較近的α粒子受到原子核的排斥，運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并且離核越近的α粒子受到原子核的排斥力越大，偏轉(zhuǎn)角度也就越大。個(gè)別α粒子正好轟擊在原子核上，于是被反彈回來。

盧瑟福對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行了分析，他發(fā)現(xiàn)原子與太陽(yáng)系竟然驚人的相似：

在事實(shí)面前，盧瑟福就像2000多年的亞里士多德所說的那樣：“我愛我師，但我更愛真理?！彼闳粧侀_了十分尊敬和信任的老師的提出原子結(jié)構(gòu)模型，于1911年提出原子核式結(jié)構(gòu)，即原子中間有一個(gè)很小的原子核，原子核四周是繞核高速運(yùn)動(dòng)的電子。在這個(gè)模型中，原子就像太陽(yáng)系一樣，原子核相當(dāng)于太陽(yáng)，電子相當(dāng)于環(huán)繞太陽(yáng)高速運(yùn)動(dòng)的行星。因此這個(gè)模型叫做“行星模型”。

以上原子結(jié)構(gòu)模型建立過程說明，模型的建構(gòu)需要以已有的事實(shí)為基礎(chǔ)，通過調(diào)動(dòng)已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)建立一種能解釋所觀察研究的對(duì)象的假想。正確的模型建立后，首先應(yīng)該能夠解釋已知現(xiàn)象，然后還可以正確預(yù)測(cè)未來可以觀察到的現(xiàn)象。如果預(yù)言的現(xiàn)象被新的事實(shí)所證實(shí)，說明建立的模型是正確的；如果與事實(shí)不符，說明模型還需要修改，甚至重建。