Egyszerű kérdés? Richard Feynman, a híres Nobel-díjas elméleti fizikus egyszer azt mondta, hogy ha csak egyetlen tudományos információt adhatna át a jövő generációinak, az feltétlenül az lenne, hogy minden dolog az atomokból épül fel. Annak megértése, hogy hogyan alakulhattak ki az atomok az egyik legfontosabb tudományos kérdés mégpedig azért, mert mindent aminek tömege van, az atomok építenek fel.

Egyszerű kérdés, amihez nehezen felfogható méretek társulnak
Az atomok eredetének kérdése már az atomelmélet megalkotója, Démokritosz kora óta foglalkoztatja a fizikusokat és a filozófusokat. Annak a megértéséhez, hogy hogyan keletkezhettek az atomok, sok, és nem egyszer bonyolult fizika ismeret szükséges, hogy ezt az egyszerűnek látszó kérdést megpróbáljuk mindenre kiterjedően megválaszolni. De mit is tekintünk atomnak?

Maga az atom csak kémiailag számít oszthatatlannak amit a protonokból és neutronokból álló atommag, illetve egy másik elemi részecskéből, az elektronokból álló elektronburok épít fel. Ez utóbbi a kémiai folyamatok, illetve reakciók kizárólagos terepe.
Az atom átmérője 100 pm nagyságrendű ( tíz a mínusz tizediken méter), ám térfogatának legnagyobb része üres. A középpontjában található parányi atommagnak nagyon kicsi az átmérője, ami tipikusan 10 fm, vagyis tíz a tizennegyediken méter. Ezt a nagyságrendi különbséget jól szemlélteti, hogy ha az atom modelljét 100 méter átmérőjűre nagyítanánk, a középpontjában lévő atommag mindössze kavicsméretű lenne.
Az elektronburkot felépítő elektronok az atommag körül keringenek közel a fény sebességével. Az elektronok egy egységnyi negatív töltést, a protonok pedig egy egységnyi pozitív töltést hordoznak, a neutronoknak viszont nincs töltésük.
Egy atom ugyanannyi protont tartalmaz, mint amennyi elektront, vagyis semleges és nem rendelkezik össztöltéssel.
Az univerzumot felépítő anyag túlnyomó részét az egyetlen protonból éd egyetlen elektronból felépülő hidrogén, másodlagosan pedig a kettő protonból, neutronból és elektronból álló hélium alkotja. A hidrogén messze leggyakoribb izotópjában, ami az univerzumban előforduló hidrogén több mint 99 százalékát alkotja a neutron szám nulla, a neutront is tartalmazó hidrogénatom, a deutérium ennél jóval ritkább.