¿Qué se sabía acerca de las propiedades del núcleo antes de que se propusiera el modelo de gota líquida?

Los tamaños y las masas se conocían aproximadamente desde los experimentos de Rutherford en 1911. Gamow hace referencia a algunas medidas más precisas de la década de 1920 en Mass Defect Curve and Nuclear Constitution . Por ejemplo, medidas de tamaño de Bieler de 1924 y Hardmeier de 1927 para elementos ligeros, y de Houtermans con Atkinson y con él de 1928-29 para elementos pesados. Los datos sobre defectos de masa se tomaron de la Conferencia Bakerian de Aston de 1927 sobre espectrógrafo de masas publicada en Proceedings of Royal Society, que resume los datos acumulados desde 1921.

Gamow también describe la interacción de las fuerzas de atracción y repulsión que se sabe que existen entre$\alpha$-partículas en el núcleo como motivador de su analogía con la tensión superficial. Su objetivo era reproducir teóricamente la curva de defecto de masa experimental, pero la motivación provino de una analogía teórica:

" En el presente trabajo intentaré tratar el problema más de cerca, analizando desde el punto de vista teórico los hechos experimentales relativos a la energía nuclear. Para empezar, trataremos un núcleo construido a partir de un cierto número de$\alpha$-partículas solamente... La moderna teoría cuántica de interacción entre dos partículas complejas da una expresión bastante complicada para la energía potencial mutua. Tenemos aquí dos tipos de fuerzas correspondientes a soluciones simétricas/antisimétricas de la ecuación de onda. Ambas soluciones muestran una fuerte repulsión a las distancias en comparación con la dimensión de las partículas. A mayores distancias la solución simétrica da una atracción decreciente exponencialmente con la distancia, la antisimétrica una repulsión del mismo tipo...

Examinando el comportamiento de un conjunto de partículas que se atraen unas a otras con fuerzas que disminuyen muy rápidamente con la distancia (despreciamos al principio las fuerzas de Coulomb que son comparativamente pequeñas a distancias nucleares) podemos introducir las conocidas ideas utilizadas en la teoría de capilaridad ”.

¿Qué se sabía sobre las propiedades del núcleo (su forma, su densidad, etc.) y las fuerzas nucleares antes de que se propusiera el modelo de gota líquida?

En 1897 Thomson descubrió el electrón cargado negativamente. Esto provocó una revolución en el pensamiento sobre la estructura del átomo que hasta entonces apenas había sido teorizado. El descubrimiento de Thomson sugirió que el átomo neutro debe contener un elemento con carga positiva. En 1903, Thomson propuso su Modelo de pudín de ciruelas: que el átomo era una esfera de electrificación positiva uniforme, con electrones esparcidos a través de ella como ciruelas en un pudín, dando lugar al nombre.

Al año siguiente, el físico japonés Hantaro Nagaoka rechazó este modelo argumentando que los elementos cargados debían ser impenetrables. En su lugar, propuso un modelo planetario, en el que un centro con carga positiva está rodeado por una serie de electrones giratorios, a la manera de Saturno y sus anillos, lo que provocó el nombre: El modelo de Saturno. Su modelo hizo dos predicciones:

• un centro atómico muy masivo (en analogía con un planeta muy masivo)

• electrones que giran alrededor del núcleo, unidos por fuerzas electrostáticas (en analogía con los anillos que giran alrededor de Saturno, unidos por fuerzas gravitatorias).

Ambas predicciones fueron confirmadas con éxito por Ernest Rutherford en sus experimentos de 1911 y quien menciona el modelo de Nagaoka en su artículo de ese año, donde se menciona el modelo de un núcleo atómico.