I 1909 var den fremherskende teorien for atomets struktur at atomene var grøtaktige, halvveis gjennomtrengelige kuler, med biter av ladning flytende omkring. Denne teorien virket lenge ganske bra for å forklare mange eksperimentelle observasjoner.
I fysikk er man imidlertid ikke bare interessert i hvordan verden ser ut til å være, men i hvordan verden virkelig er. I 1909 satte en fysiker ved navn Ernest Rutherford opp et eksperiment for å teste gyldigheten av den fremherskende teorien. Da han gjorde dette, etablerte han for første gang en måte for fysikerne å "se inn i" ørsmå partikler de ikke engang kunne se i mikroskop.
I Rutherfords eksperiment skjøt en radioaktiv kilde en strøm av alfapartikler (heliumkjerner) mot et stykke gullfolie (et tynt ark av gull) som sto foran en skjerm. Alfapartiklene produserte små lysglimt når de traff skjermen.
Man forventet at alfapartiklene ville passere rett gjennom den tynne gullfolien og sende ut sine lysglimt fra et lite område på skjermen bak gullfolien.