Tomás encheu uma caixa transparente com uma névoa de carga positiva e espalhou pequenos elétrons dentro dela. Era uma caricatura do modelo de Thomson: a carga positiva ocupava o volume atômico, e os elétrons garantiam a neutralidade total.
Lia lançou uma partícula alfa pelo modelo. A carga difusa exercia forças durante a passagem, mas nenhum ponto concentrava campo suficiente para inverter o projétil numa única aproximação. Uma sequência aleatória de pequenos desvios podia alargar o feixe, porém grandes ângulos eram raros demais no cálculo difuso para combinar com os dados.
Rutherford tratou o problema como espalhamento por uma carga central intensa. Quanto mais perto uma partícula alfa passasse do centro, maior seria a repulsão coulombiana e maior o desvio. Uma colisão quase frontal poderia mandá-la de volta. Passagens distantes sofreriam apenas pequenas mudanças.
A grandeza que descrevia essa proximidade inicial era o parâmetro de impacto: a distância perpendicular entre a trajetória que o projétil seguiria sem interação e o centro espalhador. Ele não era medido diretamente em cada átomo, mas a distribuição de muitos parâmetros de impacto se traduzia numa distribuição de ângulos.
A fórmula de Rutherford previa uma dependência angular muito forte, proporcional ao inverso da quarta potência de sen(θ/2), além de dependências com as cargas e a energia do projétil. Geiger e Marsden realizaram medições posteriores que testaram essa distribuição com maior alcance.
Lia percebeu que o evento extraordinário só ganhava significado por causa da multidão ordinária. Um único clarão para trás poderia ser ruído. Uma taxa que mudava com ângulo, espessura, material e energia conforme uma lei era estrutura atômica.
— A ciência não descobriu o núcleo porque alguém se surpreendeu — disse Tomás. — Descobriu porque uma hipótese centralizada transformou surpresa em curva e a curva encontrou as contagens.