นักวิทยาศาสตร์ของกรีกโบราณสันนิษฐานว่าวัตถุทั้งหมดประกอบด้วยอนุภาคมูลฐาน แต่ในสมัยนั้นไม่มีทางพิสูจน์ความจริงข้อนี้หรือหักล้างได้ และในสมัยโบราณเราเดาได้แค่คุณสมบัติของอะตอมจากการสังเกตของสารต่างๆ
มันเป็นไปได้ที่จะพิสูจน์ว่าสารทั้งหมดประกอบด้วยอนุภาคมูลฐานในศตวรรษที่ 19 เท่านั้นและจากนั้นโดยอ้อม ในเวลาเดียวกัน นักฟิสิกส์และนักเคมีทั่วโลกต่างพยายามสร้างทฤษฎีที่เป็นหนึ่งเดียวของอนุภาคมูลฐาน โดยอธิบายโครงสร้างและอธิบายคุณสมบัติต่างๆ เช่น ประจุของนิวเคลียส
การศึกษาโมเลกุล อะตอม และโครงสร้างของพวกมัน ทุ่มเทให้กับผลงานของนักวิทยาศาสตร์หลายคน ฟิสิกส์ค่อย ๆ ย้ายไปศึกษาไมโครเวิร์ล - อนุภาคมูลฐาน ปฏิสัมพันธ์ และคุณสมบัติของพวกมัน นักวิทยาศาสตร์เริ่มสงสัยว่านิวเคลียสของอะตอมประกอบด้วยอะไร เสนอสมมติฐานและพยายามพิสูจน์อย่างน้อยก็ทางอ้อม
Bเป็นผลให้แบบจำลองดาวเคราะห์ของโครงสร้างของอะตอมที่เสนอโดยเออร์เนสต์รัทเธอร์ฟอร์ดและนีลส์บอร์ถูกนำมาใช้เป็นทฤษฎีพื้นฐาน ตามทฤษฎีนี้ ประจุของนิวเคลียสของอะตอมใดๆ ก็ตามเป็นค่าบวก ในขณะที่อิเล็กตรอนที่มีประจุลบจะหมุนในวงโคจรของมัน ทำให้อะตอมเป็นกลางทางไฟฟ้าในที่สุด เมื่อเวลาผ่านไป ทฤษฎีนี้ได้รับการยืนยันซ้ำแล้วซ้ำเล่าจากการทดลองต่างๆ โดยเริ่มจากการทดลองของหนึ่งในผู้เขียนร่วม
ฟิสิกส์นิวเคลียร์สมัยใหม่ถือว่าทฤษฎีรัทเธอร์ฟอร์ด-บอร์เป็นพื้นฐาน การศึกษาอะตอมและองค์ประกอบของอะตอมทั้งหมดขึ้นอยู่กับมัน ในทางกลับกัน สมมติฐานส่วนใหญ่ที่เกิดขึ้นในช่วง 150 ปีที่ผ่านมายังไม่ได้รับการยืนยันในทางปฏิบัติ ปรากฎว่าฟิสิกส์นิวเคลียร์ส่วนใหญ่เป็นทฤษฎีเนื่องจากวัตถุที่มีขนาดเล็กมากภายใต้การศึกษา
แน่นอน ในโลกสมัยใหม่ การระบุประจุของนิวเคลียสของอะลูมิเนียม เช่น (หรือองค์ประกอบอื่นๆ) ง่ายกว่ามากในคริสต์ศตวรรษที่ 19 และในสมัยกรีกโบราณนั้นง่ายกว่ามาก. แต่การค้นพบใหม่ๆ ในพื้นที่นี้ บางครั้งนักวิทยาศาสตร์ก็ได้ข้อสรุปที่น่าประหลาดใจ ฟิสิกส์ของอนุภาคกำลังเผชิญกับปัญหาและความขัดแย้งใหม่ๆ ในการพยายามหาทางแก้ไข
ในขั้นต้น ทฤษฎีของรัทเธอร์ฟอร์ดกล่าวว่าคุณสมบัติทางเคมีของสารขึ้นอยู่กับประจุของนิวเคลียสของอะตอม และเป็นผลให้จำนวนอิเล็กตรอนที่โคจรอยู่ในวงโคจร เคมีและฟิสิกส์สมัยใหม่ยืนยันเวอร์ชันนี้อย่างเต็มที่ แม้ว่าการศึกษาโครงสร้างของโมเลกุลในขั้นต้นมีพื้นฐานมาจากแบบจำลองที่ง่ายที่สุด - อะตอมไฮโดรเจนซึ่งมีประจุนิวเคลียร์คือ 1 ทฤษฎีนี้นำไปใช้กับองค์ประกอบทั้งหมดของตารางธาตุอย่างเต็มที่รวมถึงโลหะหายากและสารกัมมันตภาพรังสีที่ได้รับเทียมในตอนท้ายของ สหัสวรรษที่ผ่านมา
เป็นเรื่องน่าแปลกที่นานก่อนที่การวิจัยของ Rutherford นักเคมีชาวอังกฤษ แพทย์จากการศึกษา William Prout สังเกตว่าความถ่วงจำเพาะของสารต่างๆ เป็นค่าทวีคูณของดัชนีไฮโดรเจนที่กำหนด จากนั้นเขาก็แนะนำว่าองค์ประกอบอื่นๆ ทั้งหมดประกอบด้วยไฮโดรเจนในระดับที่ง่ายที่สุด ตัวอย่างเช่น อนุภาคไนโตรเจนคือ 14 อนุภาคที่เล็กที่สุด ออกซิเจนคือ 16 เป็นต้น หากเราพิจารณาทฤษฎีนี้ทั่วโลกในการตีความสมัยใหม่ โดยทั่วไปแล้วจะถูกต้อง