１８７１年，卢瑟福诞生在新西兰的一个农村。他家人口很多，卢瑟福从小一边上学一边帮着家里干农活。
少年时的卢瑟福是个很爱动脑筋的孩子，尤其喜欢自己动手做些小玩意。他曾经“发明”了一种可以发射“远射程炮弹”的玩具火炮，还巧妙地设计出增加炮击距离的方法。有一次，家里的大钟坏了，卢瑟福便动手把钟拆开来，他的兄弟姐妹都认为一定会受到父母的责罚，但卢瑟福竟把钟修好了，而且以后还走得很准。后来，他还自制了一架照相机，自己拍摄，自己冲洗，成了个摄影迷。
２４岁时，卢瑟福获得一笔奖学金，来到英国剑桥大学凯文迪许实验室进行深造。从此，他开始了在英国的科学研究生活。３７岁那年，由于他对于放射性现象研究的杰出成就，他获得了诺贝尔化学奖。但他并没有满足，决心对原子进行更深入的探索。
早在古希腊时代，就有人提出，自然界天地万物是由原子构成的。长期以来，人们一直认为原子是物质最小的单位，是不可分割的，它的形状像个实心小球。而此时随着科学的发展，一些科学家认识到原子内部还有着更小的单位，卢瑟福的老师汤姆逊就持这一种观点。他们认为，原子的模样像西瓜，瓜瓣就像是原子内均匀分布的正电荷，而瓜子就是电子。“原子果真像老师所说的那样吗？“卢瑟福想通过实验来探究一下自己一直思索的这个问题。
他想，如果原子果真像个西瓜，那么，如果用比原子更小的粒子作“炮弹”来轰击它，就一定很容易地穿过它而笔直地前进。于是，他决定用一种叫做“a“的粒子做“炮弹”，来轰击原子，看看会发生什么情况。
然而，要做这个实验并不是一件容易的事。除了要设计一套专门仪器外，实验本身就像是用机关枪扫射几个散落在茫茫草原中的小核桃一样的困难。
在年轻的助手和几个学生帮助下，卢瑟福终于设计出了一个试验装置：
一个“a”射线的放射源，就像一挺机关枪，一个金属箔作靶子，就像放核桃的草地，在它的旁边放一个硫化锌的荧光屏，屏后安装一架显微镜，来观察实验的情况。
实验开始了，发射源发射出的“a”粒子“炮弹”，以每秒２０００米的速度穿过金属箔，在漆黑的实验室里，荧光屏上出现了点点闪光。
“这是怎么会事呢？”学生们问道。
“这说明绝大多数a粒子穿过金属靶子飞走了，只有个别a粒子被弹了回来。”卢瑟福说。
可这意味着什么呢？卢瑟福陷入了沉思。
