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La moderna teoría atómica tiene sus inicios con John Dalton quien, en 1800, estableció que si se suponía unidades microscópicas para la materia era posible explicar la asombrosa regularidad con que se formaban los distintos compuestos de la naturaleza, entre aquellos el agua a partir de oxígeno e hidrógeno.
La idea de que la materia está hecha de unidades discretas es una muy antigua y surge en muchas culturas antiguas como Grecia (Demócrito, Leucipo de Mileto), Roma (Lucrecio) e India (los jainistas Ajivika y Cārvāka y las escuelas Nyaya y Vaisheshika). No obstante, estas ideas estuvieron fundadas en el razonamiento filosófico y teológico más que en la evidencia y la experimentación. Debido a ello, no podían convencer a todos y el atomismo era una entre varias teorías rivales sobre la naturaleza de materia. No fue hasta el siglo XIX cuando los científicos abrazaron y refinaron la idea, ya que la floreciente ciencia de la química produjeron descubrimientos que podían explicarse fácilmente utilizando el concepto del átomo. También, resalta la influencia del científico serbio Ruđer Bošković (1711-1787), primero en bosquejar una teoría atómica moderna de fundamento newtoniano que establece fuerzas de cohesión y de repulsión.
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