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Son confrère Wilhelm Konrad Röntgen (1845-1923) réussit ensuite à
démontrer que cette radiation était d’un type particulier, et qu’elle avait
des propriétés différentes des rayons cathodiques, dont l’une d’elles était
fascinante : ces rayons étaient en mesure de traverser de très importantes
épaisseurs de matière. Röntgen avait identifié les rayons X.

C’est l’Anglais Joseph John Thomson (1856-1940) qui précisa finale-
ment la nature de ces rayons. Il démontra que si les rayons cathodiques,
qui transportaient une charge électrique négative, étaient déviés par des
champs électriques et/ou magnétiques, il ne s’agissait donc pas de radia-
tion éthérée, mais de véritables particules chargées.
Thomson parvint même, en 1896, à mesurer le rapport entre la charge
électrique et la masse de ces corpuscules, qui montrait que ces derniers
étaient environ deux mille fois moins lourds qu’un atome d’hydrogène.
Thomson conclut prématurément qu’il avait trouvé l’état le plus élémen-
taire de la matière, les particules les plus petites qui puissent la composer.
Mais il s’agissait en fait des électrons de Lorentz, qui étaient ainsi mis op-
portunément en évidence, ce qui allait éclairer beaucoup d'autres travaux.

Car l'identification de l’électron conduisit presque immédiatement à
penser que les atomes matériels étaient des structures complexes, d’autant
plus que l’électron étant de charge négative, il pouvait y avoir dans l’atome
une contrepartie positive, de façon à rendre l’atome neutre. Mais il était alors
difficile de modéliser un système de charges positives et négatives suffisam-
ment équilibré, c’est-à-dire n’explosant pas ou ne s’écroulant pas spontané-
ment, et expliquant les phénomènes atomiques connus à l’époque.
Sur ce sujet, et même pendant toute la première décennie du 20 ème
siècle, s’affrontèrent donc essentiellement deux modèles. Le premier assi-
milait l’atome à un système planétaire, avec une charge positive centrale
concentrée, et des électrons orbitant autour d’elle. Et le deuxième imagi-
nait que les électrons tournaient le long d’anneaux concentriques à l’in-
térieur d’une sphère diffuse de charge positive.
Ce deuxième modèle fut soutenu, avec de nombreux arguments, par
Joseph John Thomson. Mais Ernest Rutherford (1871-1937) voulut dé-
montrer que le premier était préférable. Dans le cadre d’une série d’expé-
riences, commencées dès les premières années du 20 ème siècle, et destinées
principalement à déterminer clairement la nature des radiations alpha, beta,
et gamma, Rutherford commença à recueillir des arguments en faveur de
l’hypothèse planétaire.

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