20世纪物理学最大的成就乃是人类开始真正了解原子的结构。关于“物质是由什么构成的”这个问题，人们一直在问，却长期得不到清楚的解答。在古希腊，已经有人猜测物质不是无限可分的，这种组成物质的最小单位称为“原子”（atom）。中国的墨子也曾提出过类似于原子的概念，他认为物质分割到一定程度就不能再分割下去了。近代，牛顿首先提出了物质由原子构成的理论。道尔顿（John Dalton）基于牛顿理论和自己的化学研究，在1808年提出了一种近代的原子学说。不过当时对于原子的结构还一无所知。到了20世纪，科学家才开始建立我们今天所知道的原子模型，也就是原子是由原子核和围绕其转动的电子构成的。19世纪末，汤姆逊（J.J.Thomson）首先发现了电子，这是一种带负电的基本粒子，而原子核是带正电的。1911年，英国科学家卢瑟福（Ernest Rutherford） 根据α 粒子撞击金箔实验的结果，提出了一个具体的原子模型。他认为原子的结构很像一个微型的太阳系：原子大部分的质量集中在原子核，它相当于太阳；而电子就像是绕着太阳运行的行星。在天体运动中，太阳拉着行星的引力是牛顿的万有引力；而在原子里，原子核拉着电子的是电荷之间的静电引力。

有了原子模型以后，人们就可以研究原子是怎样组成分子的：原子外层的电子可以和它的邻居分享。这种分享就形成了化学键。利用原子作为基本的组件，我们可以很容易地了解其他物质是如何构成的。例如，一些晶体就是由多个原子组成的有规律的晶格构成。而我们常见的液体，就是由一大堆分子组成的无序的集合。因此，通过对不同的原子的认识，我们基本可以了解所有物质的组成。(www.daowen.com)