На рубеже XIX–XX вв. в естествознании произошел грандиозный прорыв, коренным образом изменивший представления человека об окружающей его действительности. Ученым-физикам удалось проникнуть в удивительный мир сверхмалых объектов – мир атомов и элементарных (субатомных) частиц (микромир или, как его еще называют – атомный и субатомный мир), разительно отличающийся от привычного для нас макромира. Конечно, о существовании этой области реальности люди догадывались и ранее. Вспомним хотя бы натурфилософские построения древнегреческого мыслителя Демокрита, которому мы обязаны появлением самой идеи атомарного устройства мироздания. Однако в то время эта гениальная догадка носила лишь умозрительный характер и не была, да и никак не могла быть подтверждена экспериментально.
Об атомах на долгое время забыли, а вспомнили лишь в начале XIX в., когда началось формирование основ современной химии. Именно ученые-химики первыми установили, что в результате различных химических реакций ряд веществ распадается на более простые компоненты. К примеру, вода под воздействием электрического тока разделяется на водород и кислород. Однако последние (а также некоторые другие вещества) разделению на составляющие путем химических реакций не поддаются. Такие вещества ученые назвали химическими элементами. К началу XIX в. их было открыто около 30 (на сегодняшний день науке известно более 110 химических элементов, как обнаруженных в природе, так и искусственно созданных в лабораторных условиях). Помимо того было обнаружено, что в процессе химических реакций количественное соотношение веществ, в них задействованных, не изменяется.