在19世紀和20世紀之交，物理學中的原子論與實證論發生了尖銳的衝突。很多著名科學家都卷入了這場論戰。物理學與哲學的關係，二者的相互影響，在這場論戰中都表現得很充分，富有啟示意義和警示作用。
關於物質原子構成的爭論是物理學中曆史最為悠久的問題之一。它起始於大約公元前500年的留基伯和公元前400年的德謨克利特，最後直到1906年玻耳茲曼去世後才結束，前後持續了近2500年。
到了16世紀和17世紀，由於對神學的爭論，原子論變得重要起來。布魯諾仔細考慮了與之密切相關的“單子”。《牛津英語詞典》中把單子描述為“一個單位，所存在的不能再分解的單位，比如，一個靈魂、一個人、一個原子、獨一無二的上帝等”。然而，一些問題也隨著經典的單子而出現。如果在大小上單子是有限的，至少從原則上講它必定是可分的，可是那樣的話，單子就將不是一個原子。
19世紀中葉，蘇格蘭阿伯丁大學有兩個學院，奉大學之命決定隻保留一個，因此每個學科需要免除一位教授的職務。
在物理這一學科中，這個不得不到其他地方另謀生路的不走運的人就是麥克斯韋。盡管麥克斯韋無疑是19世紀最偉大的物理學家，但我們也不應對阿伯丁選舉團的成員過於苛責。
雖然麥克斯韋的理解力遠在普通人之上，但此時他還未曾充分顯示出他的潛力。他最偉大的貢獻是在電磁學方麵做出的。不過與之相比，他對氣體分子運動論所做的貢獻，也許具有同樣的曆史重要性。麥克斯韋、洛施密特和開爾文有史以來第一次指出，通過實驗稱量來確定原子的大小和其他性質是可能的。
1865年，洛施密特開始了一項研究，這項研究導致了對原子大小的計算。他算得的值比預計的大4倍，卻沒有超過現代值的數量級。這是自留基伯和德謨克利特以來這2500年間對原子的大小所做的第一次估算。
同一年，也就是1865年，麥克斯韋正全神貫注於氣體分子速度的分布及其相關問題。與此同時，開爾文也正用不同的方法集中研究分子的大小。1870年，以熔合的潛熱和表麵張力為基礎，他給出了一個與洛施密特的值十分類似的結果。
但是，到了1895年，馬赫和德國科學家奧斯特瓦爾德發起了一次反對原子存在的論戰。他們特別地瞄準了玻耳茲曼的工作。他們采用令人極不愉快的戰術，試圖證明，隻有能級才能給出真實的狀態，原子的概念是沒有意義的。實證主義者們宣稱，科學家應該關心的是觀測結果，比如，用2體積的氫氣和1體積的氧氣結合來產生水蒸氣，而不必去想水分子是由2個氫原子和1個氧原子組成的這種抽象的東西，因為他們並不能觀察到這些原子或分子。麵對這種攻擊，玻耳茲曼想尋求他的物理學同事的支持來對付這些哲學家和化學家。可是，他未能如願。1902年，玻耳茲曼試圖自殺；1906年，他真的自殺而死了。
然而，恰恰是在1906年，即玻耳茲曼自殺的這一年，愛因斯坦論布朗運動的文章已經發表，而暗示著原子存在的放射性現象也已經得到了很好的研究。有關分子運動論的所有證據都已擺在麵前。科學界已開始站在了玻耳茲曼的一邊。像其他為科學而獻身的事例一樣，玻耳茲曼之死，也許是科學進步所必然要付出的沉重代價。