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试验继续了一个月，其他几种荧光物质并不发出什么不可见的射线来。但是保存在暗室中的铀化合物，还是在不停地放出不可见的射线。
这时候，贝克勒耳已经确定不可见的射线和荧光没有关系，放出不可见的射线来的，一定是硫酸钾铀复盐中的某种物质，只是还不知道到底是硫酸，是钾，还是铀。
贝克勒耳又埋头做了大量的实验。
用纯硫酸钾做实验，照相底片没有感光，证明硫酸和钾都不会放出不可见的射线。唯一的可能就是铀了。
换用别的铀化合物试试，照相底片果然感光了。贝克勒耳用各种铀化合物进行试验，结果都一样。
1896年5月18日，贝克勒耳又一次登上法国科学院的讲台，他说：
“我研究过的钠盐，不论是发荧光的，还是不发荧光的，是结晶的、熔融的或是在溶液中的，都有相同的性质——不停地发出不可见的射线。这就使我得到结论：铀是主要的因素。我用纯铀粉做了实验，证明了这个结论。”
不是荧光物质，而是铀在不停地发出不可见的射线。但是，这不可见的射线是不是X射线呢？贝克勒耳告诉大家：不是！
他用金箔验电器做了实验。
金箔验电器是装在一根金属棒端的两片极薄的金箔。用皮毛摩擦玻璃棒，玻璃棒就带阳电荷，用带阳电荷的玻璃棒接触金属棒，两片金箔也都带上阳电荷。由于同性的电荷互相排斥，两片金箔就张开了。看金箔是否张开，可以检验一种物体有没有电荷。验电器带电后，如果空气干燥，电荷就不会跑掉，金箔可以张开很久；如果空气潮湿或者有带电粒子通过，金箔上的电荷会很快地跑掉而闭合起来。
贝克勒耳用金箔验电器检查铀放出来的不可见的射线，发现张开的金箔会很快地合拢，而X射线则没有这种性质。这说明铀放出来的射线不是X射线，而是一种新的射线。这种新的射线倒有点像克鲁克斯管中的阴极射线。
铀在不断地发出一种新的不可见的射线，这似乎又是一个“偶然”的大发现。事实说明，贝克勒耳是在一个错误的假设（认为荧光物质在发荧光的同时也发出X射线）下开始进行实验的。但是由于他有正确的科学态度，能够反复实验，尊重事实，并且通过科学分析不断修正错误的假设，结果终于完成了伟大的发现。
至于沙尔等人开头做的实验又是怎么回事呢？这几个丢脸的实验，到后来连他们自己也说不清楚了。
也许他们用的底片已经感过光，或者显影液有毛病；也许他们包底片的黑纸不够厚；也许是硫化物在太阳光下分解了，生成二氧化硫或硫化氢，这些气体透过黑纸把底片弄坏了……总之，他们不仔细，又急于下结论，结果造成了错误，成为科学史上的笑柄。
居里夫妇的实验
贝克勒耳的发现是19世纪末最伟大的发现之一，成为人类打开原子大门的钥匙。不过，他的发现不像伦琴的发现那样立刻震动了全世界，也没有引起世界各国的普遍研究。因为当时人们认为，这仅仅是研究X射线性质的一个插曲。但是，原籍波兰的法国科学家玛丽·斯可罗多夫斯卡（即居里夫人）和她的丈夫比埃尔·居里认为这个发现很重要，他们决定研究这新发现的射线。
要研究这种肉眼看不见的射线，就得先有一种迅速而方便的侦察射线的方法。用照相底片感光的方法太慢了，太麻烦了。玛丽仔细研究了贝克勒耳的报告，她注意到了“铀盐发射出来的不可见的射线能使带电的金箔验电器放电”这段记载。
是不是能够用验电器的放电来发现不可见的射线，并且根据验电器放电的快慢来测量放射性的强弱呢？
比埃尔·居里是物理学家，他很快地设计制造了一种既简单又灵敏的验电器。利用和验电器相联的灵敏检流计，可以很快地发现射线并测量射线的强度。他用铀化合物做了试验，这种验电器非常好用。
玛丽想：除了铀以外，会不会还有别的物质也能发出不可见的射线呢？她搜集了各种各样的化合物反复进行试验，终于找到了另一种元素——钍。钍和铀一样，也会不停地发出不可见的射线。她把这种现象叫做“放射性”。铀和钍都是放射性元素。
接着，她又仔细地研究铀的放射性。她发现，含铀多的物质放射性就强，含铀少的物质放射性就弱。她试了各种铀的化合物，包括金属铀，都证明了这一点。这就是说，可以根据放射性的强弱来测定出物质中铀的含量有多少。
但是，玛丽在应用这种方法来测定铀矿石中的铀含量的时候，出现了怪事，沥青铀矿和铜铀云母矿石的放射性比纯金属铀还要强得多。实验反复进行了20多次，一直是这样。难道是验电器出了毛病？可是用铀的化合物试验，又没有问题。这是怎么回事呢？
为了弄清楚这个问题，玛丽在实验室里用化学方法合成了铜铀云母，主要成分和天然的铜铀云母一样。但是，人工合成的铜铀云母的放射性只有天然的铜铀云母的18％。差别在哪里呢？唯一的差别就是天然的不够纯，有杂质。这多出来的放射性，想必是由杂质产生的。也就是说，在这些铀的矿物中存在着放射性更强的未知元素。
这是伟大发现的前夜，比埃尔·居里决心放下他自己从事的物理学研究，和玛丽一起去找寻这未知的新元素。
新元素会有什么样的化学性质呢？不知道。但是他们相信，这新元素一定有非常强的放射性。
他们决定从沥青铀矿中去寻找。矿石先溶解在酸里，然后通入硫化氢气体，于是生成了许多沉淀。在沉淀中应该有铅、铜、砷、铋，而铀、钍、钡等应该还在溶液里。那么新元素到底在溶液里，还是在沉淀里呢？
把沉淀和溶液分开，用验电器分别测量，结果是沉淀的放射性更强一些。他们把这部分沉淀又用酸溶解了，加入了新的化学试剂，把铅、铜和砷都分离出去，剩下了铋。这剩下的铋就有非常强的放射性。他们已经知道，铋是没有放射性的。这证明沥青铀矿石中含有一种化学性质和铋非常相似的新元素。新元素的放射性非常强，比铀要强许多倍。
1898年7月18日，在法国科学院宣读了居里夫妇提交的科学报告，题目是《沥青铀矿内所含的新放射性物质》。为了纪念玛丽的祖国波兰，他们提议把这种和铋的性质相似的新放射性元素叫做钋（Polonium，波兰的意思）。
居里夫妇不像一些粗心的人那样，把那些溶液丢掉。他们仔细地测量了溶液的放射性强度，结果发现，溶液的放射性强度比里面含有的铀和钍应有的强度还要大，看来还可能有另一种新元素在溶液里。他们继续努力工作。
5个月后，1898年12月26日，他们又到科学院宣布发现了一个新的放射性元素，化学性质和钡相似。这就是镭（Radium，放射线的意思）。镭的放射性极强，初次得到的和大量钡混在一起的镭，放射性已经比铀大900倍（纯镭的放射性要比铀大几百万倍）！
但是，要大家公认发现一种新元素，单靠强大的放射性是不行的，必需分离出纯的镭或是镭的化合物。
居里夫妇由奥地利搞来了8吨沥青铀矿渣。他们在理化学校的一间棚子里艰苦工作了45个月，最后，在1902年终于得到了0。1克纯氯化镭的白色晶体。
镭，这种新元素，谁也不怀疑它的存在了。这真是一种奇妙的元素，它不停地放出极强的射线。不仅如此，人们还发现镭的射线能治病，能治疗癌症。
消息传遍欧洲，传遍全世界。研究镭射线，不仅在自然科学家那里，也在医学界展开了。开始没有太多人注意的对放射性的研究，一下子在全世界形成了热潮。许多国家纷纷成立了镭学研究所来研究镭和其他放射性物质。有些国家还建立了工厂去提炼这极为宝贵的镭，以满足医疗和科学研究的需要。
贝克勒耳和居里夫妇一起，因为放射性的发现和研究，1903年得到科学界的最高荣誉——诺贝尔奖。
科学出现了“危机”
19世纪快要过去了。
在这一世纪中，物理学确立了物质不灭、能量守恒和转化等基本定律，建立了热力学定律、电磁场理论，等等。加上早已发现的牛顿力学三大定律，物理学家可以掌握天体运行和各种物质变化的规律，他们感到很满意了。
在这一世纪开始的时候，1803年，英国科学家道尔顿根据古代希腊哲学家的原子论提出了元素、原子学说。按照这个学说，元素是构成千变万化的宇宙万物的基石，而元素的最小微粒就是原子；同一元素的原子彼此完全一样，而不同元素的原子彼此又各不相同。
在宇宙间有多少种元素，或者说，有多少种原子呢？这是在道尔顿提出他的学说以后，人们急切想弄清楚的问题。在19世纪，科学家们千方百计到处去找寻新元素。空气中、水里、地球深处，各种土壤、岩石、矿床里，他们都去找了，甚至找到太阳上。他们的工夫没有白费，果然发现了一个又一个的新元素。到了19世纪末，人们已经知道了有79种元素。
不仅如此，通过对各种元素的物理和化学性质的研究，还发现了元素性质变化的规律，这就是1869年门捷列夫提出的元素周期律。连门捷列夫预言过的一些元素也先后被发现了几个，这些元素的物理、化学性质几乎同他预言的一样。人们认为物质世界的规律已经基本清楚了，剩下的工作仅仅是补足周期表上为数不多的空位了。
然而出乎意料之外，19世纪末的几项伟大的发现，又给人们提出来不少新的问题。
按照当时公认的理论，原子是既不能创造，也不能毁灭，又不能再分割的最最基本的物质粒子。那么，放电管中的“射线”是什么呢？汤姆逊用实验回答说：是电子，并且在