Ernest Rutherford coordenou, em 1911, um experimento em seu laboratório que consistiu em bombardear uma finíssima lâmina de ouro com partículas alfa (He²⁺), emitidas por um elemento radioativo. Duas observações principais estão descritas abaixo:

I. a maioria das partículas α atravessava a lâmina de ouro sem sofrer desvios ou sofrendo desvios muito pequenos;

II. 0,01% das partículas alfa eram desviadas para ângulos maiores do que 90°.

Com base nessas observações, Rutherford pôde concluir que: