У 1874 році геніальний англійський учений Вільям Крукс (винахідник спінтаріскопа - приладу для візуального спостереження швидких альфа частинок) прочитав в Шеффілді доповідь під назвою «Промениста матерія, або Четвертий стан речовини», в якому висловив сміливу гіпотезу про те, що катодні промені являють собою потік матеріальних частинок що рухаються з колосальною швидкістю і заряджених негативною електрикою. Ці частинки, на думку Крукса, входять до складу кожного хімічного атома. Таким чином, вони являються «осколками» атома, який, отже, не може вже вважатися «неподільним» в звичайному вузькому сенсі цього слова. Висловивши цю гіпотезу,Крукс тим самим зазіхнув, на яке вважалося тоді незламною основою хімії думку про те, що атоми абсолютно неподільні і є останніми і нероздільними одиницями, з яких побудовані всі тіла природи. Не дивно, що смілива думка Крукса спочатку не зустріла особливої підтримки. Навіть такі видатні вчені, як Генріх Герц (відкрив електромагнітні хвилі), нападали на Крукса, стверджуючи, що катодні промені представляють не потік матеріальних заряджених частинок, а особливого роду хвилі, що поширюються в ефірі; багато хто вважав Крукса божевільним. Однак Крукс був правий, і поступово весь вчений світ під тиском неспростовних фактів змушений був прийняти думку Крукса. Те, що катодні промені рухомі заряджені частинки, доводиться наступними дослідами. Якщо до скляної судини, в якомій поширюються катодні промені (такі судини називаються розрядними або круксової трубками), наблизити магніт, то катодні промені певним чином викривляються.
Це було б абсолютно незрозуміло, якби ці промені представляли собою хвилі, але стає абсолютно зрозумілим, якщо ми тільки припустимо, що катодні промені - швидко рухомі заряджені частинки. Рухомий електричний заряд є не що інше, як струм, а магнітне поле, як відомо, діючи на струм, змушує його відхилятися. Напрямок відхилення вказує що вони заряджені негативною електрикою.
