古希腊人提出了两种物质模型，一种将物质视为连续不断的，另一种则把物质看作中断、分隔的，存在于“虚空”之中。实际上，第一种模型始终是主流，直到17世纪，人们才意识到物质应该是由微小实体或“微粒”构成的，到这时“连续说”才遭遇了真正的挑战。原子的命运在法国迎来了转机，遇到的“伯乐”是17世纪的两位哲学家：笛卡尔（R. Descartes）和伽桑狄（P. Gassendi）。
面对先辈们传下来的两种互不兼容的物质模型，笛卡尔觉得，也不是非要二选一不可。
一边是亚里士多德，否定了“虚空”存在的可能性，断言物质连续不断，而且可以无限细分。另一边则是那些原子论者，如留基伯、德谟克利特等，坚称物质的粒子存在尺度限制（原子的定义正是“不可分割的粒子”），并且这些粒子在虚空中运转。在笛卡尔的模型中，物质虽然充塞宇宙，却可以转换及运动。这本质上是说，物质就等于空间。在他的理论框架中，物质是连续不断的（没有虚空），同时存在着微小颗粒。在笛卡尔的想象中，某种物质一旦稀化（即其粒子彼此疏远），便会有更小的粒子补充到它们之间。
笛卡尔的宇宙模型是一系列相邻的旋涡，既能允许运动的存在，又不排斥物质的连续性
原始的原子主义者或许会争辩说：物质怎么可能既连续不断，又是粒子性的？粒子必须有空间才能移动，需要有空的地方！而笛卡尔的模型更像一箱鱼：水是连续不断的，鱼是彼此独立的，但鱼就其自身而言也是连续不断的（并且如果鱼要保持是“鱼”，保有“生而为鱼”的一切机能，那么它也是不可分割的），同时它又能畅游水中。笛卡尔的宇宙里布满旋涡，物质盘旋舞动，这样一来，“虚空”这种东西就不再必要了。
对笛卡尔而言，物质只有两种核心属性：一是在空间中延展，二是运动。尽管他接受微粒模型，却否认微粒的不可分割性。他的论据在今天多数人看来都会觉得很荒谬：笛卡尔称，就算分到一定程度，我们不再有能力继续分割下去了，但上帝能，只不过上帝可能不想。只要上帝想，他就能够继续分割粒子。这个“事实”说明，从定义层面来说粒子是可以分割的。
伽桑狄倒没有玩这些概念游戏。他觉得“虚空”没有问题，原子可以在虚空中运动。他论证说，一切有形物质都应由基本粒子组成，而各种基本粒子都应共同具有物质的核心性质，因此所谓“原子”就应当适合承载这些性质。他延续了一个古老的论点，即认为原子应该是坚硬的。因为如果原子是软的，就无法组成坚硬的物质了，哪怕一个挤一个，组合出来的物质也依然会是软的。而如果原子是坚硬的就没问题了，某些物质的柔软性可通过原子间保留一定间隙来实现。
伽桑狄还区分了两种属性：由原子决定的属性，以及原子结合后形成的属性。他推测，硬度、大小、形状、重量属于物质的固有属性。他把原子分为四类，分别具备古希腊人所说的热、冷、湿、干属性。热原子小、圆且移动迅速，冷原子尖锐，呈金字塔形（因此“冷”感受起来如刀剑般锐利）。伽桑狄还推测，磁性、热量和光都是通过原子组合而形成的属性。
伽桑狄认为，冷具有尖锐的形状，这在冷凝形成的冰晶身上得到了“印证”
在伽桑狄的模型中，原子在尺寸和重量上相对而言并没有太多区分，但形态上的种类却多得很。这也就解释了为什么世上有那么多不同形态的东西。伽桑狄认为，原子能够“彼此勾连或粘连，乃至融入彼此、迅速结合”。
伽桑狄借助17世纪40年代诞生的气压计，以及气压计所揭示的真空的存在，来支持自己的虚空原子模型。他用原子论学说解释了蒸气，称原子彼此远离，就在它们之间创造出了虚空。至于溶解性，他说白银之所以溶于硝酸、黄金之所以溶于王水，是因为这两种金属的原子形态刚好契合两种液体的“孔洞”。
在此之前，是古希腊人最先猜测物质既有实体，也有孔洞。亚里士多德接受了这个说法，因为孔洞不等于虚空，只是增加了物质形态的复杂度。这样一来就可以解释不同物质彼此之间如何反应了，就像伽桑狄解释溶解性一样，而物质的软硬、熔点（热原子能钻到孔洞里）以及其他许多特性也都能说得通了。
牛顿认为，如果一个实体由同等比例的粒子和孔洞（空间）构成，并且粒子本身还能被分解成更小的粒子和孔洞，那就很容易造成一种“物质主要是空间”的情况。这种理论的确比较符合现代的物质模型：分子由空间中的原子构成，而原子由空间中的亚原子粒子构成。区别在于，现代物质模型中，空间远远多于实体；而在牛顿的模型里，各个层级都是一半空间、一半实体。牛顿的目的在于证明，光、磁和引力为何能穿透某些固体。(www.xing528.com)
关于虚空的问题很快就有了答案。1630年，伽利略推测，虹吸管之所以无法将水抬升到10米以上，正是因为真空的阻挠。同时期的另一个意大利人伯提（G. Berti）受到启发，决定尝试“创造”真空。他找来一根11米长的铅管，封住一端，灌入清水，再把它倒过来，插在一桶水里。结果有些水从铅管里冒了出来，因此很明显，铅管的顶部出现了一段既没有水，也没有其他东西的空间。
1643年，托里拆利在阿尔卑斯山试验气压计
不久后，意大利物理学家托里拆利（E. Torricelli）用一种密度更高的液体重复了这个实验。他用的是1米长的玻璃管，也是封住一端，但灌注的是水银。他把玻璃管倒过来插入一盘水银中。水银柱的高度下降，最后稳定在76厘米处。随着大气环境的变化，水银柱的高度也上上下下。就这样，托里拆利发明了气压计。其中的原理现在很容易解释：外部气压一降，施加于玻璃管下方盘中水银的压力就小，水银柱便会降低。反之，外部气压升高，施加于玻璃管外水银的压力就大，水银柱就被迫抬升。
马德堡半球实验并非大气压力存在的第一个证据，但确实是一个令人印象深刻的示范，证明了我们周围的空气有多大的压力
不过，托里拆利的实验结果依然遭受了重重质疑。有些人论证说，玻璃管顶部的空间并不是真空，而是充满了水银蒸气。法国数学家帕斯卡（B. Pascal）在1646年重复了这一实验。他先用酒，后用水进行测试，并比较了两次的结果。鉴于酒精挥发性比较强，如果玻璃管顶端是蒸气，那么酒精玻璃管顶端的蒸气应该比水玻璃管顶端多。然而在同等条件下，两组之间并没有差别。
“无”的力量
物质连续或不连续的问题，似乎在1654年得到了答案。这一年，德国物理学家居里克（O. Guericke）做了若干次演示，不仅展示了大气压力的巨大威力，而且证明了可能存在或创造“虚空”。他设计制造了一台能在容器中制造真空的气泵。他戏剧性的演示过程的第一步，是将一对金属“马德堡半球”中的空气抽走。然后，居里克展示了即使是马队也难以将两个半球拉开，因为外部空气的压力将半球紧紧地扣合在一起。
没过多久，一位英国化学家把目光投向了大气和它带来的压力。波义耳（R. Boyle）因其在气体、粒子特性方面的研究，以及他关于化学元素的思想，在元素周期表的故事中扮演了重要角色。他是第一个明确反对亚里士多德以及巴拉赛尔苏斯元素思想的化学家。他的理论以元素特性为依据，更为接近现在的版本。
波义耳
（1627—1691）
波义耳出生于爱尔兰，是科克伯爵的第14个孩子。他在爱尔兰接受了早期教育，然后被送到伊顿公学读书。11岁时，他开始了为期6年的欧洲游学之旅。1649年起，他定居于英国多塞特郡。在那里他开始写作，并建立了一个实验室，继续开展科学研究。1655年，他搬到牛津，结识了许多科学家，其中包括英国皇家学会创始人之一罗伯特·胡克。皇家学会成立于1660年，成立伊始是一家没有获得承认的“隐形学院”，到1663年才获得了皇家特许和现在的名称。1661年，波义耳在《怀疑派化学家》一书中发表了关于物质“小体”属性的见解。第二年，他提出了更为著名的“波义耳定律”，奠定了气体力学的基础。
波义耳致力于提高化学学科的地位，力图将其与“化学家”（chymist）这个称呼撇清关系。在当时的人们眼中，“化学家”这个称呼与经商和治病脱不开干系，代表了一种介于炼金术士和现代化学家之间的身份。出身于英国最富裕阶层的他，也完全有能力进行化学实验，以及接待当时著名的科学家。
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