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因为孙元起身边并没有实验器材，只好“设计”了1913年英国物理学家莫塞莱的实验：利用阴极射线撞击金属产生x射线。认为实验结果“应该”是金属的原子序数越大，x射线的频率就越高。因此可以从一个方面证明原子核的正电荷决定了元素的化学性质，原子序数在数量上等于原子核所带的正电荷，进而明确作为周期律的基础不是原子量，而是原子序数。
这是论文的第一部分，主要讨论原子核与元素之间的关系。
而论文的第二部分，孙元起则开始讨论原子核外层的电子及其与元素化合物之间的关系。这些主要“剽窃”自物理学界另一位大牛尼尔斯·玻尔（nielshenrikdavidbohr）的研究成果。
玻尔（1885—1962）是丹麦著名物理学家，家境良好。1903年进入哥本哈根大数学与自然科学系读书。1906年，还是大学生的玻尔就因对水的表面张力的出色研究工作，荣获丹麦皇家科学院金质奖章。其后，于1909年和1911年以金属电子论方面的论文，分别获得哥本哈根大学的科学硕士和哲学博士学位。1911年赴英国剑桥大学，在j·j·汤姆逊的指导下，跟卢瑟福搞科研。1913年，写出了《原子构造和分子构造》（1）（2）（3）三篇论文，提出了定态跃迁的原子模型，即著名的玻尔原子理论。1922年，因对原子结构及原子辐射的研究而获得诺贝尔物理学奖。当然，玻尔关于电子的“跃迁假设”论述，孙元起并不准备在这个小册子中讲明——因为现在普朗克还没有提出能量子假说，或许这是下一篇论文“剽窃”的对象——他只准备说一些粗浅的，就像二十一世纪中学物理、化学课本中所叙述的那样，只有这样，才能吸引全世界科学家和科学爱好者的注意力。
在这一部分中，主要是论述电子层的“定态假设”：原子核外层电子数应该和原子核正电荷数相符合，但是他们如何排列呢？“根据”门捷列夫的元素周期表，可以“设想”第一层稳态为2个电子，第二层为8个，第三层也是8个，第四、第五层则是18个……原子为了达到稳态，会失去或捕获电子。失去或捕获电子能力的大小，决定元素的化学属性。所谓分子，就是数种元素的原子按照一定方式排布，达到稳态所形成的化合物。而化学反应的本质，也可据此原理来推衍，就是不同的离子组成更稳定的化合物。其后，又并就化学反应方程式、元素化合价等进行讨论和总结。
阿伦尼乌斯在1883年开始创立电离学说，解释溶液中的元素是如何被电解分离的现象。并在1884年以《电解质的导电性研究》论文申请博士，但他宣读完论文后，教授们“个个怒不可遏”，难以容忍这种“荒谬绝伦”甚至“纯粹是空想”的理论。在同克莱夫“激烈辩论”后，他的论文被评为3级，需要再次答辩。后来，他的电离学说才渐渐被学界所接受，但其只解释了这个现象，并不知道为什么会这样。在孙元起的论文中，给出了最根本的解释。
论文内容在现代人看来，是非常浅显的，因为这些已经被写入中学课本，被认为是理所当然的。但对于十九世纪末的科学界，却不亚于是晴天霹雳，绝对有振聋发聩的效果。
孙元起在写的时候，主要精力是放在如何表述得明白却又有理有据，又如何用英文表述。写完之后，自我感觉是：它不像是科学论文，也不像科幻小说，更像是侦探笔录。即便如此，孙元起已经感觉非常满意了。；
就在这时候，卢瑟福已经打点好行李，准备搭乘客轮，穿越太平洋，先到三藩市，然后跨过美国，进入加拿大。孙元起从老佟那里取了礼物，打开一看，却是瓷器、刺绣、红茶之类，也不知道这样的礼物合不合适。旁边的老佟则满脸得意：
“虽然这是咱第一次给洋鬼子买礼物，我可特意去问了丁韪良丁大人，这些都是他推荐的，一准儿行！瞧着瓷器没？正宗的景德镇官窑，个顶个的精美，绝对不掉咱大清的份儿！洋鬼子拿了，没准儿当做传家宝呢！再瞧瞧这红茶，上品祁红！……”
孙元起只好赞扬了老佟几句，夸他对大清的“土特产”了如指掌。
1月5日早上，洗漱完毕之后拿上礼物和写好的小册子，直奔东交民巷的美国公使馆。两份礼物还是很大分量的，所以雇了辆大车。这段日子隔三差五的过来，使馆作为的两国兵丁都混了个面熟，没有为难，就进去了。康格一家和卢瑟福都在，只是thomas明日就要随着卢瑟福一起到美国，然后回剑桥，康格一家颇为黯然。
瓷器怕碎，孙元起嘱咐车夫把礼物小心的搬下来。外国人向来有先看礼物的习俗，康格先生和卢瑟福也不例外，在边上观赏礼物，不停地说“wonderful”“great”，至于有几分是真心的，那就不知道了。
等礼物搬完了，到客厅里一起喝咖啡。这时候，孙元起拿出那本新鲜出炉的小册子，递给卢瑟福：“您的建议，使我有动力写出它来，希望您能给出一些建议和批评。”
卢瑟福接过来，先看封面，题目很长。thomas也侧过头来看，轻轻的念道：“从原子、原子结构到元素、元素周期表、分子及化学反应本质。”
卢瑟福笑着说：“从名字上看，它就是一本深奥而有趣的书，不是么？”
孙元起耸耸肩：“给人感觉，多少类似于《一千零一夜》什么的吧。”
其实孙元起自己也没有想好到底给小册子起个什么名字，只是内容如此，便有了这书名。西方科学界的论文，往往题目从很小角度入手，比如爱因斯坦在1905年发表的划时代论文，第一篇叫做《关于光的产生和转化的一个启发性观点》。
小册子中有一百四十页，其中还有大量的论证和图示。在孙元起看来很明白的地方，卢瑟福往往会停下来思考很久。thomas也在看，偶尔会提出问题两人一起讨论。一个小时过去了，他们还没有看完第一部分。孙元起见他们很专注，也就不再打扰，礼貌地和他们告辞：“我明天早上过来送你们。如果有疑问的话，不妨那时候讨论。”
第二天，孙元起赶往美国公使馆的时候，康格一家和卢瑟福已经行李绑在车上，卢瑟福见到孙元起，便伸开双臂，大声地说：“york，congratulations！”
大清早的，祝贺我什么？孙元起一头雾水。再一想，那肯定是小册子的事情了。无论如何，不能失礼，答了一句：“thankyou！”
拥抱之后，卢瑟福介绍说，昨天他和thomas一起阅读了论文，至少觉得第一部分关于元素周期律的论述是“令人着迷的”。如果实验证明是正确的话，它将改变现在的物理、化学等自然科学的体系。因为它不仅赋予元素周期律以新的说明，并且进一步阐明了周期律的本质，把周期律这一自然法则放在更严格更科学的基础上，是“具有划时代意义的”。
这时候已经是数九天气，外面天寒地冻的。孙元起裹着棉袍，趿拉着棉鞋，带着瓜皮帽，站在寒风里和卢瑟福、thomas讨论物理，这个时候才能回忆起自己原来是个物理学的研究生。偶尔看看四周巡逻的鬼佬，远处低矮破败的房屋，再说起十九世纪末最先进的物理，有种变身卡夫卡作品中那只大甲虫的感觉。
来自西伯利亚的寒风，冻得卢瑟福和thomas都直跺脚。说了一会儿，看时间也差不多了，连忙把孙元起拉到马车上，放下门帘，直奔火车站。；
清末的时候，北京火车站就在前门，和后世的北京站离得不是很远。从东交民巷到前门，不过半个时辰的时间。这段时间里，三个人一直讨论原子结构与元素之间的关系。这个问题，在二十一世纪是众所周知的。可眼下，少不得要用各种方法来解释。
本来，孙元起打算把卢瑟福送上火车就可以了。这在二十一世纪，算是完全合乎规范的礼仪。等到了车站，自有佣人看着力夫将行李搬到火车上。然后就见康格一家和卢瑟福都往车上走，然后坐定。孙元起不知道怎么回事，只好跟着往上走。这是，却有站务人员把他拦下来。
孙元起心想：哦，看来大清国送人，也要买站台票。
站务却说：“这是洋人专用的车厢，等闲人等不得入内。”
在新世纪，见惯了“凭证入内，外来人员请登记”那一套，也见识过门口站一圈保安或者武警，不让人进出的场所。眼下，孙元起并没有太生气，打量一下这个站务，是个中国人，年龄不大，估计不到三十岁，黄白面皮，袖着双手，脸上多少有些冷淡。便问道：“这是谁规定的？”
“这你管不着！”站务一脸爱理不理的样子。
这时候，卢瑟福见孙元起没有跟上，回过头，却看到他与一个站务在说话，站务一脸的不耐烦。虽然不懂中文，也大致猜到个七**。当下，伸手拉过孙元起就往里走。
站务一看洋人把孙元起拉进去，忙伸出手，似乎要拉住孙元起，又或者阻止洋人来拉，张大嘴巴“欸——欸……”。但终究没有说话，伸出的手也垂了下去。
孙元起心想：这是洋人看不起我们，还是我们看不起自己呢？但孙元起终究不愿意在外国人面前说中国人的不是，只好编了个理由说：“我还没有买票呢……”
“买票？”卢瑟福疑惑地问，“康格知道你要来送我们，早就买好了大家的票。”
“已经买好了？”
“是啊，你送我们嘛，一起到天……天津的。”卢瑟福道。
“去天津……”孙元起无语了，摸摸怀里几十个大钱，心想，只好等下再去麻烦康格先生了。
卢瑟福没有发现孙元起的异常，继续说道：“刚才我们说到哪儿啦？哈——对了，说到原子核应该由数种粒子组成，其中一种带正电荷，一种是中性的，但质量非常大，几乎占原子重量的绝大多数。这些在你的论文中没有写到，为什么没写呢？你刚刚想到的么？那它是一种推理，还是一种假设，或者说是猜想？”
“……”
十、独树看云上啸台
从天津回来，感觉又欠康格先生一份人情：在天津的吃、住、行这些花销都是康格先生慷慨解囊的。人情总是要还的，孙元起也不想老欠着。回来后的第三天，崇实中学没课，看着天气晴好，便揣上几十两银子，和老佟一块儿去买礼品。
话说以前日常生活用品以及礼物什么的，都是拜托老佟去买的；有些吃食，则是在去崇实中学来回的路上捎的，平时都没有出去。因为现在写完文稿，送走了卢瑟福先生，心中一块大石头落了地；生活上也没有多少压力，才想起逛逛大清的集市。
按照老佟的说法，经常繁华的地儿都在前门外的大栅栏，吃的便宜坊、都一处、全聚德，穿的内联升、瑞蚨祥，卖药的同仁堂，卖文玩的则在附近的琉璃厂……
马神庙在德胜门内，从马神庙到大栅栏不太远，两人走着就过去了。路上，一前一后的说些闲话。突然，孙元起想起一件事儿，低声问老佟：“那八大胡同在哪儿？”
老佟嘿嘿一笑，脸上带着是男人都懂的表情：“八大胡同的哪一条？”
孙元起很惊讶：“八大胡同不是一条胡同么？”
老佟扭过头，吃惊地看着孙元起：“看来孙先生读书，真是目不窥园啊！”先是赞了一句，然后接着说：“北京城的老少爷们谁不知道，这八大胡同是说前门外的石头胡同、胭脂胡同、百顺胡同、小李纱帽胡同、王寡妇斜街、陕西巷、韩家潭、皮条营等八个地方。这里的婊子和相公，在大清国都是鼎鼎有名的。全天下，还有谁不知道？谁要是不知道，那一定是个雏儿！”
老佟说得眉飞色舞，说完才觉得不对，又讷讷的加了一句：“孙先生，这个雏儿不是说你……”
孙元起也有些尴尬，岔开话题，又问：“相公是什么？”
老佟又扭过头：“相公？就是卖屁股的小厮呗！一般在韩家潭，孙先生要去么？”
孙元起更尴尬了。隔了半晌，才说：“对了，这快近年关了，这一年受到丁韪良丁大人和孙家鼐孙大人的很多照拂，少不得要上门感谢一番。这礼物有什么讲究嘛？”
这问题也难不着老佟，他张口就来：“这送礼啊，必须成双成对，从二色至八色不等，还有十二色的，恐是用不上。这每色中，都须主次相配。孙大人官至大学士，礼物自然得‘八大八小’才合适。至于丁大人，因为是洋人，倒不必太讲究，要送六色也是可以的。如果要送‘八大八小’，价钱上要比孙大人的便宜些才好。所谓‘八色’，虽没有一定之规，孙大人是文人，自然是湖笔、徽墨、端砚、宣纸之类的，如果加上鱼翅、燕窝、海参、鲍鱼，这就差不多了……”
一番话，听得孙元起满头汗水，看来清朝的各种“学问”还真不少啊！
说话间，到了前门。来了清朝这么久，对清朝的环境卫生已经有了一个大致的认识，这毕竟这是没有公共厕所、抽水马桶、柏油路和城管的时代，即便是最繁华的大栅栏，地上也会有马牛羊粪，马车驶过，带起一阵烟尘。幸好是冬天，前些日子下的雪已经干透，否则满街的泥水坑，都找不到落脚的地方。
一边走，一边看。偶尔走进店里，看着古色古香的柜台，长袍马褂的掌柜，说是买东西，还不如说是猎奇。进进出出中，不知问了老佟多少问题。孙元起现在感觉，是在一个不太干净的景区里观光；而老佟，就是那个导游。
买东西，都是老佟出主意、挑成色、砍价钱，孙元起则扮演少爷的角色，主要负责拍板和付钱。看来，老佟是常来这块儿，才走小半条街，就有十来个人过来跟老佟搭话。那些人，要么就拎着鸟笼子，洋洋自得地迈着八字步；要么笼着双手，在街上闲逛，不知道是准备打秋风，还是准备看热闹、找乐子。不用说，都是旗人。；
孙元起面生得很，跟在老佟身后，那些熟人说话间，老拿眼睛打量他。孙元起在一旁陪着笑，只是不说话。终于，有一人按捺不住好奇，问了出来：“老佟，这位是哪个府上的少爷？长得真亮堂！”
“这位啊，是京师大学堂的教习孙先生，大学士孙大人和美利坚公使联名推荐的！学识那是数——这个！”老佟竖着大拇哥炫耀道，“前些日子，英吉利和美利坚的洋鬼子们，不远万里跑来，就为了见咱们这位孙先生，怎么样？！”
“嗬——是个人物！”那位旗人觉得今儿找到了个不错的谈资，又上下打量了孙元起几眼，“孔夫子身高九尺六寸，那是万世先师；关二爷身高九尺，那是武圣人。看来身材高的，本领都不差啊！”
孙元起听了，差点没乐出来，感情这位爷没听过“人大楞，狗大呆”的谣谚。只好学着清朝人，拱拱手，连着说“不敢！不敢！”
又扯了一堆有用没用的，那旗人满足了好奇心，方晃晃悠悠的走了。
等那人走远了，两人继续逛街。突然，老佟回过头，问：“孙先生，您贵庚啊？”
“啥？”孙元起一下子没听懂。
老佟换个问法：“您今年多大了？”
“二十三……哦，已经过了新年，是二十四了！我二十四，怎么——？”孙元起很奇怪，为什么老佟突然问这个。
“哈？您都二十四啦？”老佟张大嘴巴。
孙元起摸摸脸上的胡茬儿，反问道：“不像么？”
“不像！”老佟回答得斩钉截铁。
“那，你看我有多大？”
老佟睁大眼睛，上上下下仔仔细细地打量了孙元起一番，才说道：“我看，也就十七八！”
“哈？”这回换孙元起吃惊了。思忖了一番，看了看已经有些佝偻的老佟，“那您老高寿啊？”
“我啊，再过两年就可以知天命咯！”老佟有些感慨。
知天命是五十岁，这个孙元起知道，因为这是高考语文的考点。“那您今年才四十八？”说完，才觉得有些突兀，好像没人这么说的。
“是啊，快半百啦。”老佟叹口气，“老咯！”
再看了几眼老佟，黑黄的面皮、花白的头发、佝偻的脊梁、干巴的身材，再加上刀刻般的皱纹，这些表象人孙元起一直以为老佟是六七十岁呢，没想到，他还不到五十。看来，清朝的生活质量确实不好，早婚、营养不良、气候恶劣等等原因，使人早衰。怪不得古人喜欢说“人生七十古来稀”之类的话。
从一间南北干货店出来，孙元起手里拎着几个的小纸包