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少科学家对原子结构进行了多种猜测，比如有著名的“布丁模型（设想电子像葡萄干一样镶嵌在“原子面包”当中）”、“土星环模型”等等。而年轻的卢瑟福在前人研究的基础上，通过大量实验和归纳总结，终于提出了自己的原子结构“行星模型”。由于卢瑟福对于原子结构所做出的巨大贡献，使他获得了1908年的诺贝尔奖。不过据说在得知获奖的消息之后卢瑟福本人颇不以为然，因为他认为自己的工作显然是一项物理学成就，怎么会获得化学奖呢？
卢瑟福能够取得这样的成功完全得益于他平时努力的结果。早在1899年，他便发现了由原子中发射出的两种射线：α射线和β射线（后来由其他科学家补充发现了γ射线），这是继德国物理学家伦琴发现X射线之后的又一重大发现，其时卢瑟福年仅28岁。
这样年轻便做出了如此杰出的贡献，还给卢瑟福带来了不少尴尬。比如有一次，当时日本的一位官员出访英国，陪同的学者向他介绍了在场的各位科学界同仁。当介绍到卢瑟福的时候，日本官员十分欣喜，不禁问道：“这位卢瑟福先生就是那位著名的卢瑟福教授的儿子吧？”而那位陪同的学者则自豪地微笑道：“不，他恰恰就是卢瑟福教授本人！”为此日本客人十分感慨，他实在没有想到卢瑟福居然会如此的年轻。
卢瑟福不但年轻的时候这样努力，年纪大了之后依旧保持着这种好学习好钻研的风格，难怪他的一名学生、后来成为苏联著名核物理学家的卡皮查将卢瑟福誉为科学的“鳄鱼”。不错，在科学研究当中，卢瑟福的确具有那种不达目的誓不罢休的鳄鱼般强悍的品格和精神，这才使得他最终成为现代物理学的伟大开拓者之一。正是由于有了卢瑟福的工作，加之其后一些科学家的研究，才使我们有了现在对原子结构知识的了解：原子的中间部分是原子核，它由带正电的质子和不带电的中子组成；在原子核的外面，环绕着带负电的电子。
将卢瑟福称为“现代物理学的伟大开拓者”决不为过，因为他的工作奠定了现代物理研究的基础。1937年，在获得诺贝尔奖30年之后，逝世后的卢瑟福安睡到了另外一名著名的物理学家—牛顿的身旁，他的墓地与牛顿紧紧相邻。
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