盧瑟福對波爾說:“自打我們發現原子以來,我們有沒有考慮過他們會有壽命?”

波爾說:“如果每個原子又壽命,那它們就不穩定,但是它們死亡之後會是什麼樣子的?”

盧瑟福說:“當然就不是他們本身了,就變成另外一種東西了。”

波爾說:“這倒是有意思,那我們對他們的生與死一定要弄清,生存的時候是在維持一種動態的穩定性,而穩定性無法維持了,就會死亡,我可以這麼說嗎?”

盧瑟福說:“沒錯,可以是這麼想的。”

波爾說:“那重的粒子無法維持自己的穩定性而變成輕的粒子,輕的粒子會變成更輕的,最多是不是大家都會變成氫原子。所以宇宙裡氫元素才會是最多的,其次是氦。”

盧瑟福說:“你想的草率了,搞不好不穩定的話會變成重的,會原來越重,大家都會變成重的東西。”

波爾說:“聽著有道理,但也不像,或許是要變成某個重量的特定的元素,那個元素不會在死亡了,而是最穩定的元素了,比如鐵或者金這樣的元素。”

盧瑟福說:“是的。”

後來盧瑟福開始做實驗來觀察粒子的壽命,提出了半衰期的概念,放射性元素的原子核有半數發生衰變所需的時間。

衰變是微觀世界裡的原子核的行為,而微觀世界規律的特徵之一在於“單個的微觀事件是無法預測的”,即對於一個特定的原子,我們只知道它發生衰變的機率,而不知道它將何時發生衰變。

量子理論可以對大量原子核的行為做出統計預測。而放射性元素的半衰期,描述的就是這樣的統計規律。