尽管玻尔未能把他的模型推广到氢原子以外，但其实他引入的观念可以应用于其他所有原子。最重要的是，假设每种元素的原子都有一组独特的轨道，那么它们将只辐射特定颜色的光。意味着，单个原子辐射的光就能作为它独特的指纹。很快，原子辐射谱线的独特性便被天文学者所利用，成为确定恒星化学成分[23]的一种方法。
玻尔模型旗开得胜，但它的不足也很明显：为什么电子不能螺旋向内落向原子核？毕竟，根据经典电动力学，它们本该因辐射电磁波而损失能量；无线电的发现与应用也进一步验证了该观念的确实可信。另外更重要的是，电子的轨道为何是量子化的？那些比氢更重的元素又会怎么样？该如何理解它们的结构？
玻尔的理论或许青涩，但它仍然是关键性的一步，这也展示了科学家们最常见的工作流程。当毫无头绪地面对杂乱无章、错综复杂的证据时，科学家们通常会做出一个拟设或符合常理的猜想，然后去测算这些猜想所引出的结论。如果在某种意义上，后续的理论和实验结果一致，证明猜想行得通，就能为科学家增加一点继续深入下去的信心。玻尔的拟设取得了成功，但在往后十三年中一直无法获得解释。
随着本书的展开，我们还会回顾这些早期量子观念的历史，但此刻我们先暂时保留这堆诡异的结果和一知半解的疑问，正如量子理论早期的创始人们所面对的一样。总结来说：爱因斯坦紧随普朗克，引入了光是由粒子构成的观念；但在此之前麦克斯韦已经证明，光也表现得像波。卢瑟福和玻尔创造了理解原子结构的方法，但电子在原子内的行为与任何已知理论都不一致。此外，原子毫无征兆地自发裂开等多种被统称为放射性的现象，还是未解之谜；特别是放射性将随机性引入物理学这一点，实在令人不安。毫无疑问，咄咄怪事正现身于亚原子世界。
广泛认为是德国物理学家维尔纳·海森伯[24]（WernerHeisenberg）引领了迈向自洽而统一解答的第一步，他的工作不啻一套研究物质与力的全新方法。1925年7月，海森伯发表了一篇论文[25]，在其中扫除了旧的观念大杂烩和半吊子理论，包括玻尔的原子模型，并为物理学引入了崭新的理论研究方法。在摘要中他写道：“本文将尝试为量子理论力学奠定基础，它完全建立在理论可观测量[26]的相互关系之上。”这一步至关重要，因为海森伯表明量子理论背后的数学法则不必跟任何我们所熟悉的事物有关。量子理论的任务，应该是预测可以直接观察到的东西，比如氢原子所辐射光的颜色。不该期待这个理论能满足想要了解原子内部奥秘的人们，因为这没必要、甚至也许就不可能。海森伯一举击碎了那种认为大自然的奥秘必须跟常识一致的骄矜。这并不是说，亚原子世界的理论就不必与我们日常生活中描述大型物体运动的经验相符合，例如网球和飞机。但是，我们要准备好抛下偏见，不要认为小东西的运行不过是把大东西缩小来看，因为这是实验观察所要求的。
毫无疑问，量子理论有点棘手，而且海森伯的理论研究方法也确实非常棘手。对于海森伯1925年的论文，史蒂文·温伯格[27]（StevenWeinberg）这位诺贝尔奖得主作为在世的最伟大物理学家之一认为：
如果你对海森伯做的事感到迷惑，那不要紧，很多人都有同感。我曾多次尝试阅读海森伯从黑尔戈兰岛[28]回来后写的这篇论文。虽然我自认为略懂量子力学，但我始终不理解，海森伯文中所用数学推导方法背后的动机。理论物理学家在其最成功的工作中可能扮演两种角色：要么是智者（sage），要么是魔法师（magician）……读懂物理智者的论文通常不难，但物理魔法师的文章则常让人百思不解。从这个角度来看，海森伯1925年的文章完全是魔法。[29]
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