“小数据”引出的大成果（上）( 三 ) 俗话说：“细节决定成败。”

原来，在1892年上半年，瑞利在研测氮气密度时偶然发现，来自空气中的氮气和来自氮化物中的氮气的密度，在小数点之后第三位上开始不同。然而，这小小的差异却引起了他的“特别关照” 。他不认为这仅仅是测量误差，并提出好几种假说加以解释。例如，假定大气中的氮含有与臭氧O3相似的成分“N3” 。
【“小数据”引出的大成果（上）】但是，学术界对瑞利的“新发现”并没有“特别的爱” ，只有英国化学家拉姆齐猜想这其中必有蹊跷，并表示要和瑞利共揭奥秘。于是，拉姆齐又重新测定了两种氮气的密度，分别得到1.257克/升和1.251克/升的相似结果。他还宣布，两者密度之差，是因为大气氮中含有“N3” 。
但是，当拉姆齐把眼光对准大气光谱时，却大吃一惊：除了已知氮的光谱，还有不属于任何一种已知元素的一组清清楚楚的红色和绿色光谱。看来， “新朋友”来了—大气中含有某种未知元素，而不是“N3” 。
“新朋友”是何方神圣呢？拉姆齐想起了英国科学家卡文迪许在1785年做的实验：让含有充足氧气的空气通过放电来“固定”（氧化）全部氮气，但结果仍有大约1/80体积的“氮气”不能被氧化。不过，这并没有引起卡文迪许或当时的其他科学家的重视。

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瑞利
这两位科学家想到：空气中一定含有一种不和其他物质发生化学反应（就像“懒人”不干事那样）的新元素。于是地球上第一个“懒惰的”元素—惰性气体氩，被瑞利和拉姆齐在1894年8月13日从百余吨液态空气的慢慢蒸发中发现。后来，他俩和其他科学家又分别发现了其他5种惰性气体。
第一个“懒人”—氩的发现，当时被称为“第三位小数的胜利” 。瑞利和拉姆齐因为首先发现惰性气体氩等成就，分别独享1904年诺贝尔物理学奖和1904年诺贝尔化学奖。
瑞利和拉姆齐用的科学方法，主要是精确测量法，属于实验法中的定量实验法。从思维的角度说，是一种“同（同是“氮气”）中求异（密度不同）”的思维方法—与“异中求同”的思维方法正好相反。抓住1/8000的“少数派”—卢瑟福揭秘“原子黑箱”
自从1897年英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆孙发现电子以后，人们对原子的结构进行了不断的深入研究。汤姆孙在1903年提出了实心带电球模型：原子是一个球体，正电荷均匀分布在球内，而电子就像枣子那样镶嵌在原子内。它被称为原子的“西瓜模型” ，又称“面包夹葡萄干模型”或“布丁模型” 。此外，各国的不少物理学家都分别提出了不同的原子结构模型。
1908年，英国物理学家卢瑟福（1871～1937）在曼彻斯特指导他的两位学生用实验研究原子结构。他们在一个小铅盒里装入放射性元素钋（Po），让钋放出的α粒子从铅盒里的小孔射出，形成一束射线，打在被测定的某种金属箔上， “以便在这些物质的散射能力和遏止能力之间建立某种联系” 。α粒子打击被测金属箔后的去向，则由α粒子打到闪锌屏上产生的闪光来记数，这一闪光可由显微镜观测到。
当他们系统地用实验研究不同金属的散射作用时，却得到一个无法用“西瓜模型”解释的奇怪现象：绝大多数α粒子穿过金箔之后，不偏转或者基本上不偏转；只有少数α粒子大角度偏转。例如对4×10-7米厚的金箔，偏转90°的α粒子仅约占1/8000；其中的少数甚至被反弹回来—偏转角为180° ，这种α粒子约占总数的1/20000 。