1808年，化学家约翰·道尔顿提出了一个非常有说服力的论点，并由此得出了一个惊人的认识：所有的物质都是由很小的东西组成的，即原子的雏形，而元素与其他元素结合的严格比例给了科学家一个线索，物质可能有不同的组成部分，被称为原子。
其实这个概念已经断断续续地流传了几千年。古代文化当然知道物质是由更基本的元素组成的这一普遍观点，并且知道这些元素以有趣而富有成效的方式结合在一起构成了复杂的东西，比如面包，吐司。但在那几千年里，这个问题一直存在：如果我把一个元素分离出来，把它切成两半，然后再把那两半切成两半，以此类推，我最终会找到一个我再也不能切的最小的元素吗？还是会无限延伸？
经过多年的仔细研究，道尔顿发现了这些元素之间惊人的关系。有时候，两种元素可以结合成不同比例的多种化合物，就像锡和氧一样。但是在各种组合中，每个元素的比例总是减少到非常小的数字。如果物质是无限可分的，没有最小的位，那么任何比例都应该被允许。
相反，他发现一定量的一种元素可能与等量的另一种元素结合，或者是其他元素的两到三倍。但是道尔顿在所有情况下，在任何地方都只发现简单的比例。如果物质最终是不可分割的，如果它是由原子构成的，那么在组合元素时只允许简单的比例。
一百年后，这个关于物质的“原子”理论似乎并不完全荒谬。然而，其中最具挑战性的事情之一是，如果原子真的存在，它们会小得看不见。你怎么能证明你无法直接观察到的东西的存在呢？
其实很简单，原子存在的线索之一来自于新近建立的热力学研究。为了理解热机是如何工作的，以及伴随而来的诸如温度、压力和熵等概念，物理学家们意识到，他们可以把气体和液体看作是由几乎无数的微小、甚至微观的粒子组成的。例如，“温度”实际上是测量所有这些气体粒子撞击温度计的平均运动，将它们的能量传递给温度计。
这类问题炙手可热，一代科学神话阿尔伯特·爱因斯坦是这类物理学的狂热爱好者。就像所有其他他所热爱的物理学一样，爱因斯坦对它们进行了革命性的改革。
他对布朗运动问题尤其感兴趣，布朗运动最早是在1827年由罗伯特·布朗(Robert Brown)提出的。如果你把一颗大颗粒扔进液体里，这个物体就会完全独立地摆动和跳跃，即微小粒子表现出的无规则运动。经过几次仔细的实验，布朗意识到这与空气或流体电流无关。
布朗运动只是那些无法解释的随机生命现象之一，但爱因斯坦从中发现了一条线索。通过把流体看作是由原子组成的某种东西，他能够推导出一个公式，来计算流体粒子的无数次碰撞会在多大程度上推动这种颗粒。通过把这种联系建立在坚实的数学基础上，他能够提供一条从你能看到的东西到你不能看到的东西的路径。
换句话说，爱因斯坦给了我们证明原子存在的方法或者线索。
虽然着科学的发展，原子被认为是由电子、质子、中子构成，甚至更小的夸克相继发现，但是原子依然是一个历史性的发现，它的地位依然不会改变！
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