上帝需要多少種元素才能創造一個宇宙？到1815年時，人們知道了50餘種元素，如果道爾頓的想法是正確的話，50種元素就意味著50種不同的原子。但是，上帝肯定不需要50種不同的建築模塊來構造宇宙，他的設計肯定比這節省。在倫敦，有一位對化學頗有研究的內科醫生威廉·布勞特，觀察到原子量接近整數，都是氫原子量的倍數，從而推測氫原子是最原始的元素，其他元素都是從氫來的。這樣，上帝就隻需要創造一種原子，而其他的元素可以通過此原子自然“凝聚”而成。
不幸的是，一些元素具有非整數的原子量。通常能四舍五入得出一個整數的原子量（就像道爾頓所做的那樣），但是對於像氯這樣的原子量為35.5的元素該怎麼辦呢？這種現象使布勞特的假說很難立得住腳，而在門捷列夫製作元素周期表時，更多的難題出現了。例如，從化學的角度看，碲元素應該排在碘元素之前，但是它的原子量卻比碘大。這些都是很難解釋的難題，但是，在整個19世紀，布勞特的假說從未真正地消亡，因為它是如此簡單悅目，很多化學家和物理學家都感覺這個假說中一定蘊涵著一種基本的事實。
有沒有比原子量更不可或缺、更基本的原子特性呢？直到原子探測術的出現，特別是探測原子的核心部分--原子核，這個問題才得以回答。在1913年，也就是在布勞特假說提出一個世紀之後，和盧瑟福一起工作的一位傑出的青年物理學家哈利·摩斯利，開始用剛剛出現的X射線光譜儀來探究原子。他的實驗裝置有點可愛和幼稚：使用一輛小火車，每節車廂裏麵放一種不同的元素，在一碼長的真空管內移動。摩斯利用陰極射線來轟擊每種元素，使它們放射出特有的X射線。他發現，元素的X射線光譜中譜線的頻率與元素的原子序有關。假使將元素對應的譜線頻率的平方根與元素的原子量的比值繪出圖時，得到的是一條直線。進而他又發現從一個元素到下一個元素時，射線頻率急劇增加，顯示出間歇性的階段式或跳躍式的增長。摩斯利相信這種現象反映了原子的一種基本性質，而這種基本性質隻可能與原子核電荷有關。
用索迪的話來說，摩斯利的發現使他可以對元素“點名”了。在元素序列中不許出現空缺，隻能是有規律的變化。如果出現了空缺，就意味著那個元素還未現身。現在，人們可以確定地知道元素的順序，並且知道，有且隻有92種元素，即從氫元素到鈾元素。並且人們知道，現在有且隻有7種元素還有待發現。原子量上出現的異常現象得到了解釋：碲元素可能在原子量上略高於碘元素，但是它是52號元素，而碘卻是53號元素。具有決定性作用的是原子序，而不是原子量。
摩斯利的實驗在1913年至1914年間的幾個月內就完成了，他迅速而傑出的工作在化學界引發了不同的反應。一些年長的化學家質疑道，這個自以為是的年輕人是誰？他怎麼能冒昧地完成了元素周期表，並且排除了將來發現他設計的周期表之外的元素的可能性？他對化學到底了解些什麼？他知不知道漫長艱苦的蒸餾、過濾、結晶過程對於分離出一種新元素或是分解一種新化合物的必要性？但是烏爾巴諾，這位作了15000次分級結晶來分離出鑥元素的偉大的分析化學家，立即意識到了摩斯利的成果的重要性，並且知道他的結論非但沒有破壞化學的自主地位，反而肯定了元素周期表並重新確立了其核心地位。“摩斯利定律在幾天內就證實了我20年耐心工作所得出的結論。”
以前原子序數曾被用來指按照原子量排列的元素序數，但是摩斯利賦予了原子序數真正的含義。原子序數以絕對而確定的方式標示了核電荷，標誌著元素的身份和化學特性。例如，有幾種鉛的同位素，它們具有不同的原子量，但是卻具有相同的原子序數82。鉛的原子序數為82，隻要它是鉛，它的原子序數就不會改變。鎢元素無可避免地必須是74號元素，但是原子序數74怎樣賦予了它鎢的身份呢？