研究氣體才發現了真正的分子
通常的氣體，沒有顏色，沒有氣味，看不見、摸不著，說它裏麵的微粒，才是真正的分子。有什麼事實來證明這一論點是正確的呢？這還得從曆史上的故事談起。
波義爾，是英國的化學家，同時也是物理學家。他研究氣體體積和壓強的關係，於1660年公布了有名的波義爾定律。一百多年後，法國物理學家查理，研究了氣體體積和溫度的關係，於1787年提出了有名的查理定律。這兩個定律雖然說明的是氣體的物理性質，但為後人從化學變化中，研究氣體體積變化規律創造了條件。
1808年，法國化學家蓋呂薩，研究氣體跟氣體發生化學反應時，體積發生變化的規律。他發現了參加反應的各種氣體，彼此的體積（在一定壓強和溫度條件下）成簡單整數比。他是通過許多實驗事實，得出這一結論的。
在蓋呂薩提出他的氣體反應定律之前不久，英國的化學家道爾頓剛在1803年宣布了原子論，並寫入了他於1808年出版的一本書中。但是，根據道爾頓當時的原子論，無法解釋蓋呂薩的氣體反應定律。因此，當時引起了他們兩種觀點的爭論，直到建立了分子的概念，弄清楚了原子跟分子的聯係和區別之後，才告結束。
他們兩種觀點發生矛盾的焦點在什麼地方呢？為了讓大家能夠看懂，我把抽象的問題，用簡化了的例子來敘述。
首先要明確幾個問題，並以當時的假想來解釋：
第一：波義爾和查理定律，適用於任何氣體。這一事實可以假想為：同溫同壓下，任何氣體的體積相同時，含有的微粒數相同。
第二：氣體反應定律，也適用於任何氣體。這一事實可以假想為：參加反應的氣體微粒數之間，也是簡單的整數比。
以上假想，產生了如下的矛盾：
第一：按道爾頓的說法，氫氣、氧氣等氣體中的微粒是簡單原子，即一個微粒隻是一個原子，而道爾頓認為原子是不可分的。那末，怎樣解釋2體積氫氣正好和1體積氧氣反應，生成2體積水蒸氣這一事實？
把上一事實再化簡了說，即2個氫微粒跟1個氧微粒化合，能生成2個水微粒，必然每個水微粒中隻有半個氧微粒。道爾頓認為氧微粒（即氧原子）是不能分成兩半的。可是事實上氧微粒(即氧分子)確是分開了。
第二：道爾頓堅持氧微粒（他以為是原子其實是分子）不可分，那隻能認為2體積氫氣中和1體積氧氣中的微粒數相等，即2個氫微粒和2個氧微粒化合，生成2個水微粒。那末，這種體積相等的氣體中，在同溫同壓條件下所含微粒數不一定相等的說法，不僅毫無根據，而且跟波義爾、查理兩人的定律格格不入。
蓋呂薩經過推理認為：不同的氣體在同樣的體積（當然指在同溫、同壓條件下）中，所含的原子（不是前麵所說的那種微粒）數，彼此應該有簡單的整數比。現在來看，這一推理是正確的，而道爾頓認為微粒（分子）數可以是整數比，甚至不成比例更不會一定相等的看法是錯誤的。可惜在爭論中蓋呂薩未能再進一步建立分子概念，而道爾頓也一直把水分子看成是一個氫原子和一個氧原子結合成的複雜原子。