原子存在的第一个证据的发现，通常可以追溯到1827年。英国植物学家布朗（R. Brown）在显微镜下观察花粉时，看到了似乎在随机移动的微小粒子，其中一些粒子的路径短暂地扭曲了，好像承受着来自单侧的推力。起初他认为这些颗粒是有生命的，是在主动移动。为了验证这一点，他检查了从死亡植物（其中有些已经上百岁了）中提取的花粉，仍然有颗粒在移动。他又测试了多种没有生命的物质，包括煤、玻璃和金属。在所有这些物质中都有移动的颗粒。布朗称这些移动的微粒为“分子”，并测量了其中一些，最小的直径仅有3万分之一英寸。
布朗在观察克拉花的花粉颗粒时，注意到了后来所谓的“布朗运动”，这种运动也是原子存在的一个证据
起初，谁也解释不了这种后来闻名遐迩的“布朗运动”。不过到了19世纪中叶，新兴的动力学理论提供了一个解释模型。
液体是由看不见的、不停运动的小分子构成的。当一个微小固体颗粒悬浮在液体中时，运动的分子不断地与它碰撞，将它四处推挤。由于分子走的是一条随机路径，有时会有足够的力量推动一侧，产生可见的运动。而在其他时候，来自不同侧面的冲撞会相互抵消。由于布朗运动随着温度的升高而加剧，这种动力学理论似乎提供了一个令人满意的解释——至少对于那些愿意接受原子和分子概念的人来说是如此。(www.xing528.com)
这个问题最终在1908年由爱因斯坦解决了。他提出了液体中粒子在不同温度下运动的数学模型，法国物理学家让·佩林（Jean Perrin）用实验方法检验了这个模型。爱因斯坦的预测被佩林的实验结果所证实，并为分子的存在提供了第一份实验证据。经过2500年的漫长时间，人类终于解决了物质本质是原子的还是连续的这个问题。
布朗运动中的粒子轨迹图显示，其路径是完全随机的
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