上回說到物理學家盧瑟福，卻收到一張要他去領諾貝爾化學獎的通知。但是盧瑟福還是關心物理本身的問題，領獎回來之後便將助手們召集在一起說：“過去我們隻是捕捉到了放射性元素自己衰變時放出的粒子，除了這些粒子到底原子內還有什麽東西就不得而知。還有那些不會天然放射的元素我們就更難知其家底。不入虎穴，焉得虎子，現在唯一的辦法就是要將原子砸碎，看看它裏麵到底還有什麽東西。”
新實驗是這樣設計的：要打碎原子就得找一種炮彈，當時看來最理想的就是α粒子，它速度快，質量大。原子結構如果真的是湯姆孫所說的西瓜模型，α粒子就會順利地穿過鬆軟的瓜瓤而筆直地前進。而這時蓋革已經幫盧瑟福設計好了一個能計算出鐳放射出α粒子的儀器，這是以後所有向原子核進攻的科學家都離不開的武器，它就以蓋革的名字命名，叫“蓋革計數器”。靠蓋革計數器，他們已能準確地算出在零點零零一克鐳裏每秒鍾能發射出一百三十六萬個α粒子。現在他們準備好了放射源，又以金箔為靶子，靶子一邊放一個熒光屏，通過顯微鏡觀察穿過金箔的α粒子是否都落在了屏上。
這是一種很費力又很枯燥的工作，助手們常常坐一天也看不出什麽新情況。一天，盧瑟福推門走進實驗室，湊到顯微鏡前看了一會兒熒光屏上那一點點的閃光。蓋革說：“也許湯姆孫的模型是對的，你看α粒子全都順利通過了。”
“果真是全部嗎？要多看，細看，實驗要重複幾次、幾十次、上百次，隻有重複才能發現偶然的現象，而必然的規律又常常寓於這偶然之中，居裏夫人不是重複測試了幾乎能找到的所有元素，才找到有放射性的鐳嗎？”
盧瑟福說著將熒光屏和顯微鏡從金箔後麵移到側麵，他吩咐蓋革多換幾個角度，多看一會兒。又過了一天，他正在辦公室裏備課，蓋革急慌慌地跑進來，拉著老師就往實驗室裏走。原來他發現了一個偶然的現象，就是雖然絕大部分α粒子都沿直線穿過了金箔，但是也有極少數的α粒子卻出現偏轉，有的大於九十度，還有的甚至出現一百八十度的偏轉，竟直直地反彈回來。盧瑟福從此就鑽進實驗室裏，一連幾天沒有出來。他對學生們說：“我們發現了一個多麽奇怪的現象，就好像是一群炮兵對著一張薄紙片開炮，而炮彈反而又被彈回炮筒裏。雖然彈回來的極少，但這裏麵必定有一個我們還未發現的秘密。”