無(wú)論是原子的概念，還是"原子"這個(gè)詞本身，都稱不上是新鮮事。二者都是古希臘人發(fā)明的。道爾頓的貢獻(xiàn)在于，他考慮了這些原子的相對(duì)大小和性質(zhì)，以及它們的結(jié)合方法。

例如，他知道氫是最輕的元素，因此他給出的原子量是1。他還認(rèn)為水由七份氧和一份氫組成，因此他給氧的原子量是7。通過(guò)這種辦法，他就能得出已知元素的相對(duì)重量。他并不總是十分準(zhǔn)確--氧的原子量實(shí)際上是16，不是7，但這個(gè)原理是很合理的，成了整個(gè)現(xiàn)代化學(xué)以及許多其他科學(xué)的基礎(chǔ)。

這項(xiàng)成就使道爾頓聞名遐邇--即使是以一種英國(guó)貴格會(huì)式的低調(diào)。1826年，法國(guó)化學(xué)家佩爾蒂埃來(lái)到曼徹斯特，想會(huì)一會(huì)這位原子英雄。佩爾蒂埃以為他屬于哪個(gè)大機(jī)構(gòu)，因此，當(dāng)他發(fā)現(xiàn)道爾頓在小巷里的一所小學(xué)教孩子們基礎(chǔ)算術(shù)的時(shí)候，不由得大吃一驚。

據(jù)科學(xué)史家霍姆亞德說(shuō)，佩爾蒂埃一見到這位大人物頓時(shí)不知所措，結(jié)結(jié)巴巴地說(shuō)：

"請(qǐng)問(wèn)，這位是道爾頓先生嗎？"因?yàn)樗麩o(wú)法相信自己的眼睛，這位歐洲赫赫有名的化學(xué)家竟然在教小孩子加減乘除。"沒(méi)錯(cuò)兒，"那位貴格會(huì)教徒干巴巴地說(shuō)，"請(qǐng)坐，讓我先教會(huì)孩子這道算術(shù)題。"

雖然道爾頓想要遠(yuǎn)離一切榮譽(yù)，但他仍違心地當(dāng)選為皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，捧回一大堆獎(jiǎng)?wù)拢@得一筆可觀的政府退休金。他1844年去世的時(shí)候，40 000人出來(lái)瞻仰他的棺木，送葬隊(duì)伍長(zhǎng)達(dá)3公里多。他在《英國(guó)人名詞典》中的條目是字?jǐn)?shù)最多的之一，在19世紀(jì)的科學(xué)界人士當(dāng)中，論長(zhǎng)度只有達(dá)爾文和萊爾能與之相比。

在道爾頓提出他的見解以后的一個(gè)世紀(jì)時(shí)間里，它仍然完全是一種假說(shuō)。一些杰出的科學(xué)家--尤其是奧地利物理學(xué)家恩斯特·馬赫，聲速單位就是以他的名字命名的--還壓根兒懷疑原子是不是存在。"原子看不見摸不著......它們是腦子想像出來(lái)的東西。"他寫道。

尤其在德語(yǔ)世界，人們就是以這種懷疑目光來(lái)看待原子的存在。據(jù)說(shuō)，這也是導(dǎo)致偉大的理論物理學(xué)家和原子的熱心支持者路德維希·玻爾茨曼自殺的原因之一。

是愛因斯坦在1905年以那篇論布朗運(yùn)動(dòng)的論文首次提出了無(wú)可爭(zhēng)議的證據(jù)，證明原子的存在，但沒(méi)有引起多大注意。無(wú)論如何，愛因斯坦很快就忙于廣義相對(duì)論的研究。因此，原子時(shí)代的第一位真正的英雄是歐內(nèi)斯特·盧瑟福，如果他不是當(dāng)時(shí)涌現(xiàn)出來(lái)的第一人的話。

盧瑟福1871年生于新西蘭的"內(nèi)陸地區(qū)"。用斯蒂芬·溫伯格的話來(lái)說(shuō)，他的父母為了種植一點(diǎn)亞麻、撫養(yǎng)一大堆孩子，從蘇格蘭移居到新西蘭。他在一個(gè)遙遠(yuǎn)國(guó)度的遙遠(yuǎn)地區(qū)長(zhǎng)大，離科學(xué)的主流也同樣很遙遠(yuǎn)。但是，1895年，他獲得了一項(xiàng)獎(jiǎng)學(xué)金，從而有機(jī)會(huì)來(lái)到劍橋大學(xué)的卡文迪許實(shí)驗(yàn)室。這里快要成為世界上搞物理學(xué)的最熱門的地方。

物理學(xué)家特別瞧不起其他領(lǐng)域的科學(xué)家。當(dāng)偉大的奧地利物理學(xué)家沃爾夫?qū)づ堇钠拮与x他而去，嫁了個(gè)化學(xué)家的時(shí)候，他吃驚得簡(jiǎn)直不敢相信。"要是她嫁個(gè)斗牛士，我倒還能理解，"他驚訝地對(duì)一位朋友說(shuō)，"可是，嫁個(gè)化學(xué)家......"

盧瑟福能理解這種感情。"科學(xué)要么是物理學(xué)，要么是集郵。"他有一回說(shuō)。這句話后來(lái)反復(fù)被人引用。但是，具有某種諷刺意味的是，他1908年獲得的是諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，不是物理學(xué)獎(jiǎng)。

盧瑟福是個(gè)很幸運(yùn)的人--很幸運(yùn)是一位天才；但更幸運(yùn)的是，他生活在一個(gè)物理學(xué)和化學(xué)如此激動(dòng)人心而又如此勢(shì)不兩立的年代（且不說(shuō)他自己的情感）。這兩門學(xué)科再也不會(huì)像從前那樣重合在一起了。

盡管他取得那么多成就，但他不是個(gè)特別聰明的人，實(shí)際上在數(shù)學(xué)方面還很差勁。在講課過(guò)程中，他往往把自己的等式搞亂，不得不中途停下來(lái)，讓學(xué)生自己去算出結(jié)果。據(jù)與他長(zhǎng)期共事的同事、中子的發(fā)現(xiàn)者詹姆斯·查德威克說(shuō)，他對(duì)實(shí)驗(yàn)也不是特別擅長(zhǎng)。他只是有一股子韌勁兒，思想比較開放。他以精明和一點(diǎn)膽量代替了聰明。用一位傳記作家的話來(lái)說(shuō)，在他看來(lái)，他的腦子"總是不著邊際，比大多數(shù)人走得遠(yuǎn)得多"。要是遇上一個(gè)難題，他愿意付出比大多數(shù)人更大的努力，花出更多的時(shí)間，而且更容易接受非正統(tǒng)的解釋。由于他愿意坐在熒光屏前，花上許多極其乏味的時(shí)間來(lái)統(tǒng)計(jì)所謂α粒子的閃爍次數(shù)--這種工作通常分配給別人去做--所以他才有了最偉大的突破。他是最先的人之一--很可能就是最先的人--發(fā)現(xiàn)原子里所固有的能量一旦得到利用可以制造炸彈，其威力之大足以"使這個(gè)舊世界在煙霧中消失"。

就身體而言，他塊兒很大，體格壯實(shí)，說(shuō)話聲音能把膽小的人嚇一大跳。有一次，一位同事獲悉盧瑟福就要向大西洋彼岸發(fā)表廣播演說(shuō)，便冷冷地問(wèn)："干嗎要用廣播？"他還非常自信，心態(tài)不錯(cuò)。當(dāng)有人對(duì)他說(shuō)，他好像總是生活在浪尖上，他回答說(shuō)："哎呀，這個(gè)浪頭畢竟是我制造的，難道不是嗎？"斯諾回憶說(shuō)，有一次他在劍橋的一家裁縫店里偷聽到盧瑟福在說(shuō)："我的腰圍日漸變粗，同時(shí)，知識(shí)日漸增加。"

但是，1895年他離開了卡文迪許實(shí)驗(yàn)室1。在遙遠(yuǎn)的將來(lái)，他的腰圍會(huì)變得更粗，名聲會(huì)變得更響。盧瑟福抵達(dá)劍橋大學(xué)的那一年，威廉·倫琴在德國(guó)的維爾茨堡大學(xué)發(fā)現(xiàn)了X射線；次年，亨利·貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了放射現(xiàn)象?？ㄎ牡显S實(shí)驗(yàn)室本身就要踏上一條漫長(zhǎng)的輝煌之路。1897年，湯普森和他的同事將在那里發(fā)現(xiàn)電子；1911年，威爾遜將在那里制造出第一臺(tái)粒子探測(cè)器（我們將會(huì)談到）；1932年，詹姆斯·查德威克將在那里發(fā)現(xiàn)中子。在更遠(yuǎn)的將來(lái)，1953年，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克將在卡文迪許實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)DNA結(jié)構(gòu)。