الذرات هي أحجار الليغو الخاصة بالطبيعة، وتبدو بأشكال وأحجام مختلفة، وبتركيب هذه الأحجار مع بعضها بطرق مختلفة، تتكون ذرة، أو قطعة من الذهب، أو حتى كائن بشري. فكل شيء نتيجة هذه التركيبات.

قال الامريكي ريتشارد فينمان الحائز على جائزة نوبل للفيزياء: "إذا حصلت كارثة ما ودُمّرت فيها كل المعارف العلمية، وانتقلت فقط عبارة واحدة بسلام إلى الأجيال المتعاقبة، فأي عبارة من الممكن أن تنقل أغلب المعلومات بأقل كلمات؟" وكان يقين "كل شيء مكون من ذرات". ولبرهنة ان الذرات هي أحجار لعبة الليغو الخاصة بالطبيعة كان التعريف بأنواع مختلفة من الذرات. وهكذا فإن حقيقة أن الذرات صغيرة جداً بحيث لا يمكن ادراكها بالحواس جعلت وظيفة كل شيء ضئيل مهمة في سبيل برهنة أن الذرات هي حبات صغيرة في حركة مستمرة والطريقة الوحيدة لتعريف انواع مختلفة من الذرات كانت بإيجاد مادة مكونة من نوع واحد من الذرات تحديداً.

ففي عام 1789 جمع الارستقراطي الفرنسي انتوان لافوازيه قائمة من المواد التي اعتقد انه لا يمكن تجزئتها إلى مواد اصغر. حيث احتوت القائمة آنذاك 32 عنصرا. وبالرغم من أن بعضها ليس عناصر جوهرية، فقد احتوت على الذهب والفضة والحديد والزئبق. وبعد 40 سنة من موت لافوازيه في غويتين عام 1794، توسعت قائمة العناصر لتحتوي على 50 عنصراً. واليوم أصبح لدينا 92 عنصراً طبيعياً، ابتداءً من الهيدروجين الاخف إلى اليورانيوم الاثقل.

لكن ما الذي جعل ذرة ما تختلف عن الأخرى؟ فعلى سبيل المثال كيف تختلف ذرة الهيدروجين عن ذرة اليورانيوم؟ يمكن الحصول على الجواب عند معاينة التركيب الداخلي للذرات. ولكن الذرات صغيرة جداً، مما يجعل من الصعب على المرء إيجاد طريقة ليطلع بها على ما في داخل الذرة. ولكن النيوزلندي ارنست رذرفورد قام بما عجز عنه الآخرون، ففكرته الابداعية كانت باستعمال ذرات لرؤية ما بداخل ذرات أخرى.