Итак, существование атома эмпирически подтверждено, структура его более или менее описана, принципы новой (квантовой) механики установлены. А что же дальше? А дальше следовало разобраться с тайной атомного ядра и теми силами, что действуют в микромире. Первооткрывателям микромира структура атома казалась весьма незамысловатой. Им представлялось, что все многообразие объектов во Вселенной построено всего лишь из трех видов частиц: в состав ядра атома любого химического элемента входят всего два вида частиц – протоны и нейтроны (хотя существование последних экспериментально было подтверждено немного позже), а еще один вид частиц – электроны, которые находятся вне ядра и вращаются по своим орбитам вокруг него. Однако уже с начала 1930-х гг. ученые в ходе экспериментов по изучению объектов микромира все чаще стали сталкиваться с фактами, никоим образом не вписывающимися в рамки модели атома Резерфорда – Бора.
Оказалось, что идея с движением электронов-шариков по орбитам совершенно несостоятельна: в мир атомов и элементарных частиц она пришла из макромира, где, как уже отмечалось, работают совершенно другие законы. Орбиты с электронами пришлось заменить так называемыми распределениями вероятностей местонахождения электрона – «облаками вероятности», причем в местах, где вероятность пребывания электрона больше, «облако» более густое, а где меньше – более прозрачное. А впоследствии физики-теоретики отказались и от этой модели, так как она не могла с необходимой степенью точности описать структуру атома и происходящие внутри него процессы. Атом со всеми его элементами превратился в систему сложных математических уравнений.