原子論と運動論に関する記事
原子理論
古代ギリシャ人は何千年もの間、あらゆる純物質（金、鉄など）は原子から構成されていると信じていました。彼らによれば、純物質を細かく切り分け、さらに細かく切り分け、また細かく切り分け…と繰り返していくと、それ以上切り分けられない最小の断片が残ります。このこれ以上切り分けられない最小の断片を原子と呼びます。原子とは「分割できない」という意味です（ギリシャ語）。
当時、原子は分割できないものと考えられていました。しかし後に、科学者たちが電子と原子核（陽子と中性子）を発見したことで、原子は分割できないという前提は誤りであることが明らかになりました。つまり、原子は電子（負の電荷を持つ）と原子核から構成されています。電子は原子核の周りを回っています。原子核の中には、陽子（正の電荷を持つ）と中性子（電荷を持たない）が存在します。
もう一つ別の理論があります。それは連続理論です。この理論によれば、純物質は無限に分割できるとされています。この理論では、最小の断片というものは存在しません。最小の断片でさえ、さらに小さな断片に分割できるからです。つまり、無限に分割できるということになります。では、この二つの理論のうち、どちらが正しいのでしょうか？原子論と連続理論、どちらが正しいのでしょうか？
物理学においては、実験によって理論が証明されれば、その理論は科学的に認められる。18世紀、19世紀、20世紀には、科学者による実験を通して、原子論が正しいことが証明された。
まず、以下の説明を理解してください。元素とは、化学的に他の物質に分割できない純物質です。例えば、金（Au）、鉄（Fe）、銅（Cu）、亜鉛（Zn）、ナトリウム（Na）、カルシウム（Ca）、塩素（Cl）、窒素（N）、酸素（O）、水素（H）などです。元素の他に化合物もあります。化合物は元素から構成されています。化合物は元素から構成されているため、元素に分割することができます。化合物の例としては水があります。
元素の最小単位は原子であり、化合物の最小単位は分子です。分子は原子が結合してできています。純金は元素の一例です。純金は金（Au）原子からできています。鉄片も元素の一例です。鉄は鉄（Fe）原子からできています。つまり、元素とは、同じ種類の原子からなる純物質のことです。
普段目にしたり、手に取ったり、飲んだりする水は、水分子（化学式はH₂O）で構成されています。水分子は、2つの水素原子（H）と1つの酸素原子（O）からできています。
以下に原子論の証明をいくつか示します。
まず、絶え間ない比較の法則について。
比較の法則とは、元素が結合して化合物になる場合、形成される化合物の質量比は同じであるという法則です。例えば、食塩を考えてみましょう。私たちが目にする食塩は、食塩分子（NaCl）からなる化合物です。当然のことながら、食塩分子は常にナトリウム（Na）23個と塩素（Cl）35個から構成されています。
連続理論では説明できませんが、原子理論なら説明できます。原子理論によれば、原子は元素の最小単位であるため、質量を持ちます。化合物を構成する元素の質量比は、その元素を構成する原子の相対質量と関連しているはずです。科学者は、化合物を構成する各元素の数に基づいて、原子の相対質量を決定します。相対的と呼ばれるのは、ある元素の相対質量が他の元素原子の相対質量と比較されるためです。
水素は最も軽い原子なので、基準として使用されます。水素原子（H）の相対質量は1とされます。水素原子の相対質量を基準として、炭素原子（C）の相対質量は12とされます。
酸素原子（O）の相対質量は16という値が割り当てられ、以下同様です（元素周期表を参照）。炭素原子の相対質量が12ということは、炭素原子1個の質量が水素原子（H）1個の質量の12倍であることを意味します。酸素原子の相対質量が16ということは、酸素原子1個の質量が水素原子（H）1個の質量の16倍であることを意味します。
国際単位系（SI）では、質量標準としてイリジウムプラチナが用いられており、これはフランスの国際重量・寸法機関に保管されています。国際協定に基づき、イリジウムプラチナの質量は1kgであり、これが標準キログラムです。原子スケールでは、もう一つの質量標準として炭素原子12Cがあります。国際協定に基づき、炭素原子12Cの質量は12,0000統一原子質量単位（略称u）です。
1 u = 1.66 x 10⁻²⁷ kg。
炭素原子（C）1個の質量は12.0000 u、水素原子（H）1個の質量は1,0078 u、酸素原子（O）1個の質量は15.9994 u、ナトリウム原子1個の質量は22.9897 uなどです。原子量については、元素周期表で詳しく確認できます。
原子質量に加えて、分子量というものもあります。分子量とは、分子を構成する原子の総質量のことです。例えば、塩分子（NaCl）の質量は、ナトリウム原子（Na）1個の質量と塩素原子（Cl）1個の質量の合計です。水分子（H₂O）の質量は、水素原子（H）2個の質量と酸素原子（O）1個の質量の合計です。
第二に、茶色の動き
古代、ロバート・ブラウンというイギリスの生物学者がいました。彼は水に入れた花粉を研究していました（1827年）。水と花粉は顕微鏡で見ることができます。ロバート・ブラウンは、花粉が自発的に動くのを見て不思議に思いました。花粉が動くのは奇妙です。花粉の動きの方向は不規則ですが、連続的です。彼は、花粉は動くために生きている、つまり生命を持っているのではないかと疑いました。しかし、彼の推測は間違っていました。花粉のような小さな有機粒子は、水に入れると動くからです。この動きはブラウン運動と呼ばれます。
この発見は、運動論が発展するまでは説明できなかった。
運動論
キネティックとは、ギリシャ語で「動く」という意味です。運動論によれば、すべての物質は原子または分子から構成されており、原子または分子は絶えずランダムに運動しています。
原子や分子が運動する際には、速度が必要です。原子や分子は質量も持っています。質量（m）と速度（v）があるため、原子や分子は運動エネルギー（EK）と運動量（p）を持ちます。運動エネルギー：EK = 1/2 mv² 。運動量：p = mv。運動量に加えて、力も存在します。運動時には衝突の可能性があります。そのため、衝突が発生すると運動量の変化によって力が生じます。
運動論は、運動エネルギー、運動量、力に基づいていると言えます。これら3つは、運動力学（ニュートンの法則、力積の法則、運動量の法則）で研究されています。違いは、運動論では原子または分子レベルで力学を適用する点です。運動論は、ボイル（1627-1691）、ダニエル・ベルヌーイ（1700-1782）、ジュール（1818-1889）、クローニッヒ（1822-1879）、ルドルフ・クラウジウス（1822-1888）、クラーク・マクスウェル（1831-1879）によって発展させられました。
この運動論の存在は、ブラウンの発見を説明できるかもしれない。運動論によれば、花粉は高速で移動する水分子によって動かされる。水分子の数は膨大であるため、花粉は様々な方向から押し出される。
定常比較の法則とブラウン運動の発見に基づき、原子論は科学者の間でますます信じられるようになっている。原子はあらゆる物質の最小単位である。したがって、原子には大きさがある。原子の大きさはどれくらいだろうか？
1905年、アインシュタインは原子の大きさを理論的に研究した。原子論、運動論、そして実験で得られたデータに基づいて、原子の直径は約10⁻¹⁰メートルであることを発見した。このように、原子の直径は計算によって求められた。原子の大きさが発見されたことで、原子論と運動論の両方が認められた。
