20世纪最伟大的物理学家之一，理查德·费曼，有一次在给大学生上物理课的时候说，假如发生一场大灾难，所有的科学知识都丢失了，人类只能给后代留下一句话，那么，我们怎样才能用最少的词汇来传达最多的信息呢？
费曼相信这句话会是：「所有的物体都是由原子构成的。」
咱们在这句话中，至少能得出三个极其重要的信息：
第一，世间的万事万物虽然看起来各不相同，却是由一批相同的「零部件」组装而成；第二，每一种物质都不是铁板一块，我们可以继续拆分，直到找到那个最基本的、不可分割的组件；第三，既然万事万物都由相同的零部件组成，那么万事万物之间，也一定遵循一些通行的法则。
回看人类认识世界的历程，确实就是从这句话中，得到了最多的启发。
早在两千多年前的古希腊，那时就有学者坚定不移地相信，物质是由原子组成的。最具代表性的学者叫德谟克利特。
在德谟克利特的时代，当然不可能观察到原子，但是他用一个精彩的思想实验，就论证了原子的存在。
德谟克利特发现，物质不可能是一个连续的整体，这一命题中包含矛盾。为什么这么说呢？假设物质是无限可分的，想象一下，你把一块物质无限分割，会剩下什么呢？会剩下有维度的微小粒子吗？不会。因为我们假设物质是可以无限分割的，微小粒子可以再被分开，直到分成没有维度的点。
但是，如果我们把这些没有维度的点再组合起来，把两个没有维度的点放在一起，你无法得到有维度的东西，用三个点、四个点也不行。无论你把多少个点放在一起，都没法得到维度，因为点本身没有维度。无论把多少个没有维度的点组合起来，都不能还原成那个有维度的物质。这就是矛盾。
唯一可能的解释，就是一开始的假设错了。物质不是无限可分割的，任何物质都是由一些不连续的小物质构成，这些不连续的小物质大小有限，而且没法继续分割下去。德谟克利特将那些不能再分割的物质命名为「原子」。
德谟克利特进一步推测，整个宇宙由无限的空间构成，其中有无数原子在运动。空间没有界限；没有上也没有下；没有中心，也没有边界。相信世间的一切，就是原子在空间中运动形成的。
德谟克利特的观点影响了此后无数的科学家，不过人类还没有发明电子显微镜之前，根本无法直接观察到原子甚至是分子的存在，直到1905年，也就是两千多年以后，才有一位天才科学家在人类无法观察原子的时候，就找到了原子存在的决定性证据。
这位科学家就是阿尔伯特·爱因斯坦，当年他只有 25 岁。
爱因斯坦用的方法惊人地简单。他没有使用复杂的科学理论，只用了一个思想实验，再加上一点数学计算，就证明了德谟克利特所说的原子的存在，而且还能计算出原子的大小。咱们来看看爱因斯坦是怎么想的。
如果我们仔细观察非常小的粒子，比如飘浮在空中的灰尘，你会看到，灰尘在一直振动跳跃。它们会随机运动，离开原来的位置，慢慢地漂移。这是因为，这些灰尘与空气中的分子发生碰撞，无数的分子从东南西北撞过来，左撞右撞就把灰尘给撞偏了。
爱因斯坦又往更深处想了一层，如果咱们假设空气中的分子无穷小并且无穷多，那其实撞击的作用就会被平衡掉。因为分子无穷多嘛，有多少从左边撞过来的，就有多少从右边撞过来，有多少从上边撞过来的，就有多少从下边撞过来。那在每个瞬间，那颗灰尘受到的撞击都会被相互抵消，要是这样的话，那颗灰尘根本就不会移动。这就和咱们观察到的现象产生了矛盾。
同样，这个思想实验唯一能得出来的结论，也是一开始的那个假设就是错的。分子是有大小的，数量也是有限的。这样的话，撞击只是大部分被抵消了，没法完全被抵消。
而且爱因斯坦发现，分子越小，两次撞击之间的间隔就越短，来自不同方向的撞击就越容易平衡并且相互抵消，微粒移动的距离就越少。
这样，爱因斯坦不仅证明了原子的存在，而且还找到了一种测量原子的方法，我们可以通过观察液体中漂移的微粒，测量它们到底漂移了多少，也就是从某一位置移动多少，这样就能计算出原子的大小。
终于，在两千多年之后，爱因斯坦用他的天才，给德谟克利特的洞见找到了证据：物质的本质是微粒。
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