電子的行為主導了週期表。但是你若想深入了解元素，絕對不能忽略占原子總質量百分之九十九的部分──原子核。雖然電子乖乖遵守「最偉大的非諾貝爾獎得主科學家」訂定的法則，但原子核卻服從一位或許要算是「最不可能的諾貝爾獎得主科學家」的預測，這是一位女士，比起路以士，她學術生涯的漂泊程度有過之而無不及。

瑪麗亞‧戈佩特（Maria Goeppert）一九○六年生於德國。雖然她父親是家族裡第六代的教授，她卻很難說服大學錄取女性博士生，只好在各家學院之間遊走，儘量多聽一點課。好不容易，她總算在漢諾威大學拿到博士學位，當時她得在一群從沒見過的教授面前為自己的論文答辯。不令人意外的是，沒有推薦信，也沒有學界人際關係的她，即使拿到博士學位，依然沒有一家大學願意聘用她。她只能透過丈夫，拐彎抹角地進入學術圈，她先生梅爾（Joseph Mayer）是到德國訪問進修的美國化學教授。一九三○年，婚後被稱為梅爾夫人的她隨丈夫回到美國巴爾地摩，之後開始不請自來地跟著先生到處跑，一起工作，一起參加研討會。很不幸，大蕭條期間梅爾失業了好幾次，他們舉家遷往紐約，後來又遷到芝加哥。

大部分學校都容忍梅爾夫人這樣跟前跟後，和大家一起談科學。有些學校甚至會施恩給她一點工作做做，雖然都是不支薪，而且研究主題也都是刻板印象裡的「女性題材」，像是發掘色彩的成因等等。大蕭條結束後，她有好幾百位聰明的同僚都為了曼哈頓計畫而聚在一起，進行可能堪稱史上最為活躍的科學意見交流。梅爾夫人也有受邀，但還是一樣，只能參與一個比較外圍、沒什麼大用的計畫：利用閃光來分離鈾。毫無疑問，私底下她一定很生氣，但是由於太熱愛科學了，即便環境這麼差，她還是繼續做她的研究。二次大戰後，芝加哥大學終於開始把她當一回事，任命她為物理學教授。但是她雖然有了自己的辦公室，系上還是不付她薪水。

不過，有職位總是一個好的起步，她從一九四八年開始研究原子核，也就是原子最中心的要素。在原子核心，帶正電的質子的數目──也就是原子序（atomic number），相當於原子的身分證。換句話說，任何原子要是失去或增加一個質子，就一定會變成另一個不同的元素。原子通常不會失去中子，但是同一種元素的原子卻可能擁有不同數目的中子──這些原子變體稱做同位素（isotope）。譬如說，鉛二○四與鉛二○六具有相同的原子序（八十二），但是中子數目不同（一一二以及一二四）。科學家花了好多年，才弄清楚原子序和原子量之間的關係，但是一等他們弄懂後，週期表科學馬上豁然開朗。
當然，梅爾夫人對這些也很清楚，但是她的研究觸及一個更難了解的神秘現象，一個讓人誤以為很簡單的問題。天下最簡單的元素氫，也是含量最豐富的元素。第二簡單的元素氦，則是第二豐富的元素。在一個充滿美感次序的宇宙裡，第三號元素鋰，照理應該是含量第三豐富，以次類推。然而我們的宇宙可沒有這麼整齊。含量第三豐富是第八號元素，氧。為什麼會這樣呢？科學家或許會答道，因為氧具有一顆很穩定的原子核，所以不會裂解，或說「衰變」（decay）。但那只不過是把問題往後推──為什麼某些元素（例如氧）會有這麼穩定的原子核？

梅爾夫人和大部分同事不一樣，她看出這個現象有點類似惰性氣體的異常穩定。她提出的假設是，和電子一樣，原子核裡的質子與中子也是坐在殼層內，而且把原子核的殼層填滿，也同樣能帶來穩定性。從局外人的眼光來看，這項說法滿合理的，是一個很好的纇比。但諾貝爾獎可不是靠假設就能贏得的，尤其是那些連薪水都拿不到的女性教授。不只如此，這個想法還惹毛了核子科學家，因為化學流程與核子流程是各自獨立的。沒有理由相信，依賴成性、整天宅在家裡的中子和質子，也能做出和小巧、善變的電子一樣的行為，後者可是會為了迷人的鄰居而拋家棄子的。沒錯，大部分中子與質子不會這樣做。

然而梅爾夫人繼續探究她的預感，然後藉由把許多沒關聯的實驗兜在一起，證明了原子核果然具有殼層，而且確實會形成她所謂的魔數原子核（magic nuclei）。基於複雜的數學原因，魔數原子核不會像元素特性般，以規律的週期出現。魔數分別為二、八、二十、二十八、五十、八十二等等。梅爾夫人的研究證明了，在原子序為魔數的元素裡，中子和質子如何將自己安頓到高度穩定、對稱的軌域中。請注意，氧因為具有八個質子和八個中子，而成為雙倍魔數，也因此極端穩定──這也解釋了氧的含量為何這麼豐富。同時，這個模型還連帶解釋了，為何有些元素（像是鈣，原子序為二十）在地球上的含量高得不成比例，以及為何我們的身體裡有這麼多現成的礦物質，後者絕不是偶然的。

梅爾夫人的理論呼應了柏拉圖的想法，所謂美麗的形狀比較完美，而她的魔數模型，球體形的原子核，便成為所有原子核的理想型。相反地，介於兩個魔數之間的元素，含量就比較少了，因為它們形成的是醜陋的橢圓形原子核。科學家甚至發現，極端缺乏中子的鈥（holmium，第六十七號元素），會生出一個畸形、不穩定、「像橄欖球般的原子核」。根據梅爾夫人的模型（或是親眼見識過某人在球賽裡如何打橄欖球），你大概也猜想得到，鈥的橄欖球形原子核不會太穩定。而且，原子核被扭曲的原子不像電子殼層失衡的原子，沒辦法從其他原子那裡偷一點中子和質子，來平衡自己。於是，原子核奇形怪狀的原子（例如鈥）幾乎沒法形成，就算形成了也會馬上崩解掉。

這個原子核殼層模型是一個非常聰明的物理理論。也因此，若考量梅爾夫人在科學社群中岌岌可危的地位，當她發現自己的理論已經被另一位男性德國同鄉提出來了，毫無疑問必定非常氣餒。她有可能最後落得一點功勞都沒有。好在，由於雙方都是獨立提出這個想法的，而且當德國老鄉很大方地承認她的研究，並邀請她一起合作之後，梅爾夫人的學術生涯終於起飛了。她贏得了屬於自己的表揚，而且她和丈夫於一九五九年搬到聖地牙哥也成了最後一次遷徙。在加州大學聖地牙哥分校，她終於有了一份正式的支薪職位。不過，還是一樣，她始終甩不開那種半吊子科學家的印記。一九六三年，當瑞典科學院宣布她贏得自己專業領域裡的最高榮譽時，聖地牙哥的報紙竟然以下面這則標題來慶賀她的大日子，「聖地牙哥老媽贏得諾貝爾獎。」
但是，這些或許都是觀點問題。想想看，同樣輕浮的標題如果是拿來報導路以士獲獎，搞不好會讓他看得心花怒放呢。

橫向逐列閱讀週期表，可以知道許多有關元素的事，但那只是故事的開頭，而且還不是最精彩的部分。事實上，同一欄裡的元素，縱向的鄰居，關係遠較水平方向的鄰居來得親密。幾乎在每一種人類語文中，人們都是習慣從左邊往右邊閱讀（或是從右邊往左邊），但是在閱讀週期表的時候，從上往下讀，一欄一欄地讀，就像某種形式的日文，其實更有意義。這樣做，可以看出元素之間諸多隱藏的關係，包括出乎意料的競爭與敵對。週期表有自己的文法，仔細探究它的字裡行間，新的故事將一一浮現。