眼不见 就不为实了吗？
道尔顿的见解在往后的一百多年的时间里，仍然是一种假说。有些科学家是不相信原子的存在的，他们认为原子是看不见摸不着，人们想象出来了东西。据说因为当时抱有这种想法的人还不少，这是导致伟大的理论物理学家和原子的热心支持者 路德维希 玻尔兹曼自杀的原因之一。
1905年爱因斯坦的那片关于布朗运动的论文证明了原子的存在，但是爱因斯坦很快就忙于相对论，这个发现没有引起多大的重视，原子时代的第一位功臣是欧内斯特 卢瑟福。
1 不知疲倦的 卢瑟福
1871年生于新西兰。据说他的父母为了种植一点亚麻，抚养一大堆孩子，从苏格兰移居到新西兰。他在一个偏远的地方长大，本来离科学主流很远，但是他1895年得了一项奖学金，有机会去剑桥大学的卡文迪许实验室学习。
当时物理学家特别瞧不起其他领域的科学家，“科学要么是物理学，要么是集邮”，也是出自他口，但是戏剧性的是他1908年获得了诺贝尔化学奖，而不是物理学奖。
卢瑟福是一个非常幸运的科学家，虽然他在数学上不是特别擅长，但是他的思想不着边际，比较开放，而且非常有毅力。他一遇到一个课题，他愿意付出比大多数人更大的努力，花费更多的时间，而且更容易接受非正统的解释。他愿意花大量的时间坐在荧光屏前统计a粒子闪烁的次数，才有最伟大的突破。
他是其中之一人，最早发现原子里所固有的能量一旦得到利用可以制作炸弹，威力可以毁灭全世界的人。
故事是这样的：
开始卢瑟福研究无线电波，取得了一定的成绩，后来觉得无线电波没有多大的前途，就放弃了。卢瑟福在卡文迪许实验室的成就不是非常显著，后来去了大学谋了一个职位。
20世纪初，大家已经知道原子是由几个部分构成——汤姆森发现电子，但是究竟由几个部分，怎么结合在一起，呈什么形状。当时普遍的看法是，原子更像一个葡萄干面包，或者一份葡萄干布丁：一个密度很大的固体，带有正电荷，上面布满了带负电的电子，就像葡萄干面包上的葡萄干。
1910年，卢瑟福在他的学生汉斯盖格的协助下，做了散射实验。他们用一台辐射探测仪，朝一块金箔发射电离的氦原子。令人吃惊的是，有的例子竟会反弹回来。他说他朝着一张纸发射一发28厘米的炮弹，结构竟然反射回来到了他的膝盖。这是不可能的。
于是他想到，那些反弹回来的粒子击中了原子当中又小又密的东西，而别粒子畅通无阻的通过。可是马上问题就来了，根据传统物理学定律，原子因此就不应该存在。
1.1 原子的结构核性质究竟是怎样的？
我们所认识的原子结构：带正电荷的质子，带负电荷的电子，和不带电的中子。质子和中子装在原子核内，而电子在外旋转。质子的数量决定了一个原子的化学特性。你每增加一个质子就得到一种新元素。质子决定一个原子的身份，电子决定一个原子的性情。
中子不影响原子的身份，却增加了它的质量，中子数量与质子数量大致相等，多一点少一点，就得到同位素。中子和质子占据了原子核，原子核极小，却构成了原子的全部质量，因此原子内部有广阔的空间。
这个空间让人非常吃惊，你看到的两个物体相互碰撞其实都是幻想，他们之间并没有相互接触，而是因为他们的电子带负电相互排斥否则他们就会彼此穿过对方。
1904年日本长冈半太郎创立了一个原子图，影响着人们对原子结构的认识，几乎人人都认为，电子绕着原子核飞速转动，就像行星绕着太阳转动一样，但它完全是错的。
实际上电子根本不像在轨道上运行的行星，更像是电扇旋着的叶片，想要同时填满轨道上的每一个空间。电子真的就同时在每一个地方。
卢瑟福马上产生了几个问题，他在思考围绕原子核转动的电子可能会坠毁，为什么没有呢？传统的电动力学理论认为，飞速转动的电子很快会把能量消耗殆尽，只是一刹那，然后盘旋着飞进原子核。
第二个问题，带正电荷的质子怎么能一起待在原子核里面，而不把自己和原子的其他部分炸得粉碎呢？
1.2 为什么带正电荷的质子在原子核中不会爆炸？
随着科学家进入亚原子世界，他们意识到那里不同于我们熟悉的任何东西，也不同于我们想象的任何东西。50十年后，查理德费曼也说我们很难去适应原子的古怪行为，更何况是卢瑟福和他的同时刚发现的时候。
2 尼尔斯 波尔
和卢瑟福一起工作的一个丹麦的年轻人 尼尔斯波尔。1913年他突然有个激动人心的想法，他推迟了蜜月，写了一篇具有划时代意义的论文——《论原子和分子的构造》，认为原子只能留在某些明确界定的轨道上，不回坠入原子核。
根据这种新的理论，在两个轨道之间运行的电子会在一个轨道消失，立即出现在另一轨道上，有不通过中间空间。这种简介就是著名的量子跃迁。这个理论是极其棒的，它不但说明了电不会灾难性的盘旋着飞进原子核，而且解释了氢的令人费解的波长。
因此波尔获得了1922年诺贝尔物理学奖。
与此同时，卢瑟福已经解体J J 汤姆森担任卡文迪许实验室主任，他设计出一种模型，说明原子核不会爆炸的原因。他认为，质子的正电荷一定已被某种起中和作用的电子抵消，这种粒子叫中子。詹姆斯查德威克用了整整11年才寻找到仲系，在1932年获得成功，1935年卢瑟福也获得了诺贝尔物理学奖。
较晚的发现中子是一件很好的是，因为发展原子弹就必须掌握中子。由于中子不带电荷，他们不会被原子中心电场排斥，因此他们可以被射进原子核，启动裂变反应，释放大量的能量。
幸运的是，当时科学家并没有着手研究原子弹，他们着手弄清电子的古怪表现，电子有时候像粒子，有时候像波，这种难以置信的双重人格，让物理学预到了前所未有的瓶颈。
再往后的十年，物理学出现了乱流，提出了很多相互矛盾的假设，路易维克多徳布罗意亲王发现如果把电子当成粒子的话，电子的某些反常行为就会消失。
于是物理学有了两种理论，他们基于相互冲突的假设，却得出了相同的结果
这一发现引起了奥地利人薛定谔的注意，他设计了一种容易理解的理论，叫波动力学。几乎同同，德国物理学家维尔纳海森堡提出了一种对立的理论，叫矩阵力学。这种理论涉及复杂的数学，连海瑟堡也表示矩阵让人难以弄懂。尽管如此，这个理论非常管用，它能解释薛定谔的波动力学里一些无法解释的问题。
1926年海瑟堡想出了一个折中的办法，提出了一种 被称为量子力学的新理论。该理论的核心是“海森堡测不准原理”。它认为电子是一种粒子，是一种可以用波来描述的粒子，我们可以知道电子穿越空间所经过的路径，我们也可以知道电子在某个特定时刻的位置，但是我们无法两者同时都知道。这是宇宙不可改变的特性。
