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在19世纪末，大多数物理学家都认为：原子是构成物质的最小基本粒子，原子是不可分的、不可变的。
1897年，英国物理学家汤姆森（Joseph John Thomson 1856～1940）通过气体导电实验发现了电子。汤姆森明确提出：“原子不是不可分割的”，并进一步认为：既然原子内部存在带负电荷的电子，而原子又呈现中性，其内部就还应存在有带同样正电荷的不明粒子。他这一具有革命性的发现和观点，向传统的原子论提出了挑战。当时英国皇家学会主席、物理学家开尔文勋爵和俄国著名化学家、元素周期律的发现者门捷列夫等一批著名科学家都顽固地坚持传统观点，激烈地反对汤姆森。
但科学不相信权威，而只相信经过严格实验验证的事实。继承汤姆森之后，其他科学家也在实验中发现了电子，证明原子确实存在内部结构。汤姆森发现的电子，与X射线和放射性的发现并列为19世纪末的三大物理学发现之一，并由此揭开了20世纪初物理学革命的序幕。汤姆森也因此荣获了1906年诺贝尔物理学奖。
1903年，汤姆森的学生、年仅32岁的英国物理学家卢瑟福（Ernest Rutherford 1871～1937）通过放射线实验，发现原子内部确实存在不同性质的粒子。他提出：原子除了带负电的电子外，还存在着带正电的质子。这被后来的科学家们所
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