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德谟克利特的猜想，曾经被古希腊大哲学家、思想家柏拉图（Plato，公元前427年—前347年）采纳了一部分。此时，希腊哲学的中心已经从米利都转移到了雅典，柏拉图正是雅典学派的代表人物之一，柏拉图还把他的学问传授给了学生亚里士多德（Aristotle，公元前384年—前322年）。但是，亚里士多德并不很相信原子是真实存在的，转而研究起恩培多克勒的想法。在他看来，有没有原子并不重要，只要元素的性质经过调和，就可以形成千变万化的物质。
亚里士多德是古希腊哲学家，其影响力巨大，在多个科学领域的发展都做出了很大的贡献。在哲学上，他提出潜能与实体说，解释了世界的运动性和变化性，但是他对原子的漠视，也让后世的很多人都不再认为物质是由一个个真实存在的小微粒构成——等到人们意识到这是个错误时，已经是17世纪的事了。此时德谟克利特的名字都快被人们遗忘，更别提原子的假说了。当英国科学家罗伯特·波义耳（Robert Boyle，1627年—1691年）和艾萨克·牛顿（Isaac Newton，1643年—1727年）这样的大科学家都在猜想物质中的微粒时，他们都没有想起使用“原子”这个词。
直到1808年，英国科学家约翰·道尔顿（John Dalton，1766年—1844年）才又正式启用了“原子”的概念，发表“原子学说”，首次提出物质是由不连续的最小微粒——原子组成的。他将原子视为构成物质的最小单元，合理地解释了当时已经发现的化学现象。不同于德谟克利特，道尔顿并不只是从逻辑上猜测原子的存在，而是根据当时已有的实验结果证实原子存在。他同时也对原子设定了几个规矩：元素最基本的粒子就是原子，不可分割，在化学变化中保持不变；同一种元素的原子，形状、质量和性质都相同；不同元素的原子能够以自然数的比例相结合。
道尔顿的这些论断就是现代科学认识理解原子的基础，奠定了近代化学的科学理论基石。尽管原子很小，但是我们不能因此就否定它们的存在。还有一点是，道尔顿所说的元素，也早就不再是水、火、土、气这四种凭空猜测的元素，而是此前由波义耳提出的约定——无论怎样操作都不会被分解的单一物质，如氢、氧、碳、铁等。
显然，这里的“元素”，其实更应该被称为“单质”——由同一种元素的原子构成的物质，只不过，当时的人们并不知道原子还会构成分子，误认为所有的单质都是由一个个原子直接堆积而成，所以，单质自然就被视为元素本来的面貌。其实，在道尔顿那个时候，也已经有少量的证据对这种论述提出了质疑，比如同样是仅由碳形成的物质，既可以是石墨，又可以是钻石，那么到底哪一种才能代表碳元素呢？
神奇的碳
后来，在此基础上，元素的内涵得到了修正，它成为一类物质的总称。就好像“猫”这种动物有很多血统，可以是黑狸花，也可以是波斯猫，每个血统都不能代表整个物种。在这里，单质好比是纯种猫，而元素就好比是物种，至于原子，指的当然就是个体了。再后来，元素在化学上发展成为不能再分解成更简单的物质的概念，就是我们现在所说的化学元素的简称。
有了这样的区分，我们终于可以明白，亚里士多德那个年代对元素和原子的争论，多少有些盲人摸象。原子是构成物质的真实个体，而元素是对不同原子的分类，它们不过是描述物质的一体两面。
但是，既然用元素对物质进行分类，那么这个地球上到底有多少种元素呢？19世纪的很多化学家都在研究这个题目，而他们的依据，就是道尔顿对于不同原子的论断——相同的元素有着相同的原子，那么如果原子不同，大概就是不同的元素吧？
虽然原子太小，肉眼无法看到，但是科学家们却有很多办法识别出原子是否相同，其中最重要的一条就是测算不同原子的质量。
就这样，道尔顿提出原子论的时候，人们还只能胡乱地猜测出十几种元素。半个世纪过去以后，人们却已经可以准确地识别出五六十种元素。
这么多种元素，想要记住它们也不容易。于是，有些科学家就想了个办法，把不同的元素按照一定的顺序排列起来，最简单的依据自然还是原子质量了。
这一排不要紧，有人发现，不同的元素之间好像还有着某种规律：按照原子质量从小到大的顺序，似乎每隔几个元素，它们的性质就会轮换一个周期。就好像我们编排日历的时候，每隔7天，就会依次从星期一排到星期日。
元素的这个规律，当时很多人都认为只是一种巧合，但也有几位学者认为，这些元素的背后，应该还藏着某种未被发现的神秘力量。
到了1869年前后的时候，俄国科学家德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫（Дми́трий Ива́нович Менделе́ев，1834年—1907年）总结了前人发现的各种现象和规律，正式提出了“化学元素周期律”，并据此绘制出著名的元素周期表；表中各元素是按原子序数由小到大依次排列，元素的性质随着原子序数的增加而呈周期性的变化。虽然他说的有一些道理，但是质疑他的人很多，因此，元素周期律一开始也就没有引起什么反响。
新生事物的诞生往往不是一帆风顺的，甚至会受到非难或指责。不过，门捷列夫似乎已经预判了这个局面，在表述时还留了个心眼。在他的元素周期表中，他特地留了4个空格，预言了一些尚未发现的元素，声称这些位置将会有新的元素填充进去。1871年，他又把预言元素的空格由4个改为6个，并且把这些元素的性质都给预测了。元素周期表为寻找新元素提供了一个理论上的向导。
这个办法就好像是在做数列游戏。比如，如果给我们一列数字：1，1，2，3，5，8，13，（？），34，那我们很容易猜到，括号中问号的数应该是21，这是一段非常出名的斐波那契数列（或斐波那奇数列）。门捷列夫的预言也是这样的原理，只是需要等候一个在括号中填写数字的人，一旦结果契合，自然也就印证了他的论断。
现代元素周期表
仅仅经过10年，门捷列夫预测的新元素应验了。例如，1875年，原子量为68的“类铝”（符号为Ea，意为类似铭的某元素）被发现了，被命名为镓（Ga，原子量69.7）。原子量为45的未知元素——“类硼”（符号为Eb，取名为ekaboron，意为类似硼的某元素）于1879年被瑞典化学家拉斯·弗雷德里克·尼尔森（Lars Fredrik Nilson，1840年—1899年）发现了。他用拉丁语中表示Scandinavian（斯堪的纳维亚半岛，瑞典和挪威就位于此岛上）的词语将这个新发现的元素命名为钪（Scandium，符号为Sc）。钪的相对原子质量为44.95，正是门捷列夫预测的那个缺失的元素。1886年，“类硅”（符号为Es，意为类似硅的某元素）也被发现了，被命名为锗（符号为Ge，原子量72.6）。根据当年门捷列夫关于元素周期律的猜测，这种新元素应该和空格元素在很多方面非常相似，事实上也的确如此，发现者都佩服得五体投地。有了这样的验证以后，科学界再也不能对门捷列夫的发现熟视无睹了。
至此，门捷列夫对按照原子质量顺序找规律的这个方法也非常信任，只是他始终搞不明白，为什么后来总有几个元素的顺序不太对，就好像刚刚过完星期一，时间又回到星期日了。
这一切，其实都源于他对原子最根本的执念——原子是物质不可分割的最小单元。
而在第1章的结尾，我们已经知晓，是比原子更小的一些微粒构成了原子。因此，原子不仅可以继续分割，而且相互之间还可以发生转变。
好戏，才刚刚上演。