Un atomo è costituito da un nucleo carico positivamente orbitato da elettroni. Il nucleo è costituito da neutroni non caricati e protoni caricati positivamente. Gli elettroni sono caricati negativamente. Nella prima parte del ventesimo secolo Ernest Rutherford suggerì che gli elettroni orbitassero attorno al denso nucleo centrale in un modo analogo ai pianeti orbitanti attorno al sole. La forza centripeta necessaria per mantenere gli elettroni in orbita è stata fornita dalla forza di Coulomb dei protoni nel nucleo che agisce sugli elettroni; proprio come la forza gravitazionale del sole che agisce su un pianeta fornisce la forza centripeta necessaria per mantenere il pianeta in orbita.

Questo modello, sebbene attraente, non vale nel mondo reale. La radiazione di sincrotrone causerebbe all’elettrone orbitante la perdita di energia orbitale e la spirale verso l’interno poiché la quantità vettoriale di accelerazione della particella moltiplicata per la sua massa (il valore della forza richiesta per mantenere l’elettrone in movimento circolare) sarebbe inferiore alla forza elettrica del protone applicata all’elettrone.

Una volta che l’elettrone spiralato nel nucleo l’elettrone si combinerebbe con un protone per formare un neutrone, e l’atomo cesserebbe di esistere. Questo modello è chiaramente sbagliato.