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jj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“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thas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、thas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thas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？”
“……”