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Los átomos están en movimiento eterno. El movimiento de los átomos es un rasgo inherente a ellos, un hecho irreductible a su existencia, infinito, eterno e indestructible.
​ A partir de estas figuras "hacen derivar la alteración y la generación, a saber, la generación y la corrupción por su asociación y disociación, y la alteración por el orden y posición que ellas asumen".​ Y puesto que "creían que la verdad está en los fenómenos observables" y que "debido a los cambios que afectan al compuesto, la misma cosa adopta apariencia contraria ante distintos observadores", de la misma forma que se compone una tragedia y una comedia con las mismas letras.​ Aristóteles explica que, para Demócrito, las diferencias entre los átomos causan por su figura, orden y posición las diferencias entre las cosas en estructura, contacto y dirección.​ Así, la A y la N se diferencian por la figura, los conjuntos AN y NA por el orden, y la Z y la N por la posición».

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Dalton fue el primero en publicar una tabla de pesos atómicos relativos. Seis elementos aparecen en esta tabla: hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, carbono, azufre y fósforo, atribuyendo convencionalmente al átomo de hidrógeno el peso de una unidad. Dalton no proporciona ninguna indicación en este primer artículo de cómo había realizado sus cálculos. Sin embargo, en una entrada de su cuaderno de laboratorio fechada el 6 de septiembre de 1803, aparece una lista en la que se establecen los pesos relativos de los átomos de una serie de elementos, que se derivan del análisis del agua, amoníaco, dióxido de carbono y otros compuestos ya realizados por los químicos de la época.

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Thomson fue galardonado con el premio nobel de física en 1906, en reconocimiento de los grandes méritos en sus investigaciones teóricas y experimentales en a conducción de la electricidad generada por los gases. Fue nombrado caballero en 1908 y nombrado en la Orden del Mérito en 1912. En 1918 fue nombrado rector del Trinity College de Cambridge, donde conoció a Niels Bohr, donde permaneció hasta su muerte.
También Thompson inventó los rayos positivos y en 1911, descubrió la manera de utilizarlos para separar átomos de diferente masa. El objetivo se consiguió desviando los rayos positivos mediante campos eléctricos y magnéticos (espectrométrica de masas). Así descubrió que el neón tiene dos isótopos (el neón-20 y el neón-22).

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En 1914 empieza la Primera guerra mundial , y Rutherford se concentra en los métodos acústicos de detección de submarinos. Tras la guerra, ya en 1919, lleva a cabo su primera transmutación artificial. Después de observar los protones producidos por el bombardeo de hidrógeno de partículas alfa (al observar el parpadeo que producen en pantallas cubiertas de sulfuro de zinc), se da cuenta de que obtiene muchos de esos parpadeos si realiza el mismo experimento con aire y aún más con nitrógeno puro. Deduce de ello que las partículas alfa, al golpear los átomos de nitrógeno, han producido un protón, es decir, que el núcleo de nitrógeno ha cambiado de naturaleza y se ha transformado en oxígeno, al absorber la partícula alfa. Rutherford acababa de producir la primera transmutación artificial de la historia. Algunos opinan que fue el primer alquimista que consiguió su objetivo.

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Fue autor de varios libros de divulgación y reflexión, entre ellos Teoría de los espectros y constitución atómica (1922), Luz y vida (1933), Teoría atómica y descripción de la naturaleza (1934), El mecanismo de la fisión nuclear (1939) y Física atómica y conocimiento humano (1958). En 1970 la editorial Aguilar publicó en español la recopilación Nuevos ensayos sobre física atómica y conocimiento humano 1958-1962.