一个原子的正电荷和绝大部分的质量都集中于其整体体积中一个极小的部分，而他猜想，集中的位置是原子的正中心。在金箔实验中，汉斯·盖革和欧内斯特·马斯登在卢瑟福指导下利用α粒子轰击一片金箔，并用荧光屏观测它们运动轨迹的偏折情况 。如果电子质量非常小，α粒子动量非常大，而正电荷在原子中像葡萄干布丁模型中假定的那样均匀分布，那么在实验中，所有的α粒子在通过金箔时运动轨迹都不会产生明显的偏折。而令他们惊讶的是，少数α粒子的运动轨迹发生了大角度偏折。因而，可以证实原子的绝大部分质量都集中在其中一个微元中（即“原子核”