अणू हा एखाद्या भरीव गोळ्यासारखा एकसंध कण आहे, हा डाल्टनचा सिद्धांत जे. जे.थॉमसनने लावलेल्या इलेक्ट्रॉनच्या शोधामुळे चुकीचा ठरला. थॉमसननेच सुचवलेल्या अणूच्या प्रारूपानुसार, ‘धन प्रभार हा अणूमध्ये सर्वत्र सम प्रमाणात पसरलेला असावा.’ ‘या धन प्रभारित भागात, अणूमधले इलेक्ट्रॉन हे पुडिंगमधील प्लम या फळाच्या तुकडय़ांप्रमाणे विखुरलेले असावेत.’ सन १९०९च्या सुमारास इंग्लिश संशोधक अन्रेस्ट रुदरफर्ड हा, जर्मन संशोधक हान्स गायगर आणि त्याचा विद्यार्थी अन्रेस्ट मार्सडेन यांच्या सहकार्याने, पातळ पत्र्यावरून अल्फा कण कसे विखुरले जातात यावर संशोधन करीत होता. अल्फा कणांचे वस्तुमान हायड्रोजन अणूच्या वस्तुमानाच्या चौपट असते. त्यांच्यावरचा विद्युत प्रभार हा इलेक्ट्रॉनवरील विद्युत प्रभाराच्या दुप्पट परंतु धन स्वरूपाचा असतो. हे अल्फा कण युरेनियमसारख्या मूलद्रव्यांकडून, त्यांच्या किरणोत्सर्गी ऱ्हासादरम्यान उत्सर्जति होतात. रुदरफर्डने या प्रयोगात, अल्फा कण निर्माण करण्यासाठी रेडियम-जन्य किरणोत्सर्गी स्रोत वापरला होता. या स्रोतापासून निघालेले अल्फा कण सोन्याच्या, ०.००१ मिलिमीटर जाडीच्या पातळ पत्र्यावर आदळत होते. या पत्र्याच्या दुसऱ्या बाजूला एक झिंक सल्फाइडयुक्त पडदा ठेवला होता. या पडद्यावर अल्फा कण आदळला की एक छोटासा प्रकाशाचा ठिपका दिसायचा. हे ठिपके मोजून किती प्रमाणात अल्फा कण तिथे पोचले ते कळू शकत असे. थॉमसनच्या प्रारूपानुसार अणूमध्ये धन प्रभार जर सर्वत्र सारख्याच प्रमाणात पसरला असला, तर त्याची तीव्रता फारशी असता कामा नये. त्यामुळे मोठा विद्युत प्रभार आणि मोठे वस्तुमान असल्याने, अल्फा कण हे पातळ पत्र्यातून सहजपणे पार व्हायला हवेत. प्रत्यक्ष प्रयोगात बहुतेक सर्व अल्फा कण सहजपणे सोन्याच्या पत्र्यातून पार झाले असले, तरी मोजके अल्फा कण हे अनपेक्षितपणे नव्वद अंशांहूनही मोठय़ा कोनात विखुरले गेले होते. याचा अर्थ असा की, अणूचा बहुतांश अंतर्भाग हा पोकळ असला, तरी काही मोजक्या ठिकाणी अणूत धन प्रभार अतिशय मोठय़ा प्रमाणात एकवटलेला असला पाहिजे. या निष्कर्षांवरून १९११ साली, आपल्या सूर्यमालेशी साधम्र्य दाखवणारे अणुप्रारूप रुदरफर्डने मांडले. ग्रह जसे सूर्याभोवती वेगेवेगळ्या कक्षांमधून फिरतात, त्याचप्रमाणे ऋण प्रभारित इलेक्ट्रॉन धन विद्युत प्रभार असलेल्या अणूच्या केंद्रकाभोवती फिरत असतात, असे ते प्रारूप होते. हेमंत लागवणकर मराठी विज्ञान परिषद,वि. ना. पुरव मार्ग, चुनाभट्टी, मुंबई २२ office@mavipamumbai.org
