如何確定一個東西的存在？
其實原子在被確定時，我們是真的沒有辦法看到它的存在。這其實是因為原子實在太小了，小到當時的儀器無能為力。但是我們確定一個東西的存在，真的需要直接觀察到這個東西的存在嗎？
實際上並不一定。我們舉個例子。比如：殺人放火這類的案件。一般親歷現場的不是遇害者就是兇手。那我們能說因為沒有看到兇手犯罪就不定兇手的罪名嗎？
實際上，我們並不可以這樣做，否則幾乎不可能破案。
那司法體系是如何做的呢？他們其實就是強調證據，收集足夠充足的證據來證明嫌疑犯可能就是兇手。
那會不會發生錯誤呢？實際上也會，因為我們不可能保證所有案件的證據鏈足夠完善。但這是目前最行之有效的辦法。
在科學上，如果你要證明一個理論的對錯，實際上也是需要找到關鍵證據。當然，你要證明一個理論是錯誤的，你只要提供證偽的證據就可以。這和破案的道理是非常相通的。
科學家提出原子模型，實際上也是藉助這樣的手段。那有什麼證據可以證明”原子“的存在呢？
布朗運動
其實很早以前，古希臘的哲學家德謨克里特就提出了”原子“的觀念。他認為萬物是由虛空和原子構成的。這裡原子的概念是不可再分的最小單位，實際上和我們現在原子的概念已經不一樣了。
當時古希臘比較盛行的理論叫做四元素說。他們認為萬物是由水火土氣四種元素構成的。而宇宙中月球以外的空間是的萬物是由以太構成的。這個理論的代表人物就是亞里士多德。
但是受限於當時的技術，人類並沒有辦法去證明這些理論。1000多年後，19世紀初的1827年，有個著名的植物學家叫做羅伯特·布朗。
他當時在利用顯微鏡觀測花粉。他就發現，懸浮在水面上的花粉，會呈現出不規則的運動。後來，人們把這種運動以布朗的名字來命名，就命名為布朗運動。
為什麼花粉會出現這樣的運動呢？而且不僅僅是花粉，科學家們還發現許多很微小的顆粒也有類似於布朗運動的運動形式，比如：灰塵等等。但是並沒有人可以很好地解釋為什麼會有布朗運動。
後來，又過了60餘年，1877年，有一位科學家叫做德紹兒克思，他第一提出了布朗運動的相關解釋，他認為布朗運動是水中的分子的熱運動所造成的結果。
但是，他其實只停留在了猜想的階段。科學的相關研究不可能依靠“我有一個大膽的想法”來解釋。科學家和夢想家的區別就在於，他們有嚴格的正規化要去遵循。就拿布朗運動來說，說它是分子的熱運動是沒有問題的，但科學家需要做的是證明它。就拿萬有引力來說，其實在牛頓之前，胡克、哈雷等人就猜想萬有引力與距離的平方成反比，可是胡克和哈雷根本證明不出來。
而這項功績歸屬於牛頓的原因就在於，牛頓用數學方法證明這個觀點。
所以，布朗運動要成立，也需要有嚴格的數學證明，大概又過了20年左右。1905年，愛因斯坦提出了布朗運動的數學證明。（那一年，其實他還提出了光電效應、狹義相對論、質能等價理論）
也就是說，愛因斯坦用數學證明了布朗運動是由分子的熱運動造成的，這也證明了原子的存在。但是問題來了，既然原子是存在的，那原子結構應該是什麼樣子的呢？
原子結構
其實很早就有科學家把原子的存在當成是一個事實來做一些研究。比如：湯姆遜等人。
他就發現了原子中還有電子的存在。他的徒弟盧瑟福則是利用“撞”的方式證明了，質子的存在，以及原子核的大小，僅僅佔據了原子整體的不到1%，也就是說，整個原子幾乎是空心。預言了中子的存在。
後來，盧瑟福的徒弟查德威克利用類似的辦法證明了中子的存在。他們都屬於利用實驗以及實驗現象來探索原子結構。
除了他們，還有許多理論物理學加入了其中，比如：同樣是盧瑟福的徒弟波爾，波爾的徒弟海森堡。最終，科學家確定瞭如今的原子結構。
真的看到了原子？
其實當時的科學家利用雲室，是可以看到一些粒子的軌跡的。如果給雲室加上磁場，就可以觀測到帶電的粒子。這也算是間接證明了粒子的存在。
到了上世紀80年代，科學家發明了的隧道掃描隧道顯微鏡，利用這個顯微鏡，科學家就可以直接觀察到原子的存在。
但這還沒有完，如今科學家甚至可以利用鐳射來控制原子，讓它們老實待著，別亂跑。所以，實際上，原子的存在不僅是被證明了，而且還是直接被觀測到了。
