1 希腊人的观点
分析物体特性时，最好的办法是从我们熟悉的“正常尺寸”的物体入手，然后一步步深入其内部结构，探寻人类肉眼看不到的所有物质特性的终极起源。所以，我们的讨论不妨从你晚餐桌上的一碗蛤蜊浓汤开始。我们之所以选择蛤蜊浓汤，倒不是因为它味道鲜美、营养丰富，而是因为它很好地代表了一类物质：不均匀混合物。不用显微镜你也能看到，这碗汤由多种成分组成：切成小片的蛤蜊肉，一块块洋葱、番茄、芹菜和土豆，还有胡椒粒和小油珠，所有这些东西都混合在一碗加了盐的溶液里。
日常生活中大部分常见物质（尤其是有机物）都是不均匀的，不过我们往往需要借助显微镜才能发现这一点。比如说，只需要放大一点点，你就会看到，牛奶其实是黄油小液滴悬浮在均匀白色**中形成的稀薄乳浊液。
普通园艺土也是微观粒子组成的精细混合物，它的成分包括石灰岩、高岭土、石英、氧化铁以及其他矿物质和盐，此外还有动植物腐烂后留下的各种有机物。如果将一块普通花岗岩的表面打磨光滑，你会立即看到，这块石头由三种不同物质（石英、长石和云母）的细小晶体组成，它们紧密结合在一起，形成坚硬的固体。
在我们研究物质固有结构的过程中，弄清混合物的成分只是第一步，或者说，是这道下降的阶梯最上面的一级；接下来，我们可以直接探查不均匀混合物中那些均匀成分的内部结构。真正均匀的物质（譬如一段铜线、一杯水或者充斥房间的空气——当然，除去空中飘浮的尘埃以外）哪怕放到显微镜下也看不出任何差别，这些材料似乎处处均匀、完全一致。的确，如果将铜线或者其他任何固体（除了玻璃之类的非晶体材料以外）放到高倍显微镜下，你会看到所谓的微晶结构。但均匀材料中每一个单独晶体的性质完全相同——无论是铜线中的铜晶体还是铝制平底锅里的铝晶体，或者其他类似的晶体——抓一把食盐，你在显微镜下也只能看到氯化钠晶体。利用一种特殊的技术（慢结晶），我们可以随心所欲地制造出足够大的盐、铜、铝或者其他均匀物质的晶体，这样的“单晶”物质将始终保持均匀一致，就像水或者玻璃一样。
既然我们的肉眼和目前最强大的显微镜观察到的结果都一样，那我们能不能假设，这些均匀物质无论放大到什么程度都不会变样？换句话说，我们是否可以认为，对于铜、盐或者水之类的物质，无论我们取得的样本多么微小，它的性质将始终和大块的材料保持一致，而且可以无限分割成更小的部分？
首先提出这个问题并试图寻找答案的人是希腊哲学家德谟克利特（Democritus），他大约生活在两千三百年前的雅典。德谟克利特认为，这个问题的答案是否定的；他更愿意相信，无论某种物质看起来多么均匀，它也一定是由大量（但德谟克利特并不知道到底有多少）独立的极小的（他也不知道到底有多小）微粒组成的。对于这样的微粒，德谟克利特称之为“原子”或“不可分割之物”。不同物质包含的原子（或者不可分割之物）数量不同，但它们的区别只是表面的虚假现象。事实上，火原子和水原子完全相同，只是二者看起来不一样。确切地说，所有物质都由永恒不变的同样的原子组成。
但同时代一位名叫恩培多克勒（Empedocles）的人却提出了另一套观点，他认为原子分为几种，这些原子以不同的比例组合在一起，形成了千姿百态的物质。
基于当时粗浅的化学知识，恩培多克勒将原子分为四种，分别对应四种所谓的基本元素：土、水、气和火。
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