Az emberiség hosszú ideig vitatta, hogy az atomok valóban léteznek-e, vagy csupán hasznos matematikai eszközök. Kémiai reakciók során megfigyelhető egész számú arányok sejtették ugyan az atomok létezését, de a 20. század elejéig több tudós is szkeptikus maradt.
Albert Einstein matematikai elemzése a Brown-mozgásról elegáns bizonyítékot kínált arra, hogy az anyag tényleg parányi részecskékből áll. Ennek ellenére sokáig folyt a vita, hiszen senki sem látta közvetlenül az atomokat, és felmerült a kérdés: valóban csak elméleti konstrukcióról van szó?
A megoldás felé vezető utat egy új felfedezés, az X-sugár jelentette. Ezek a hullámhosszak lehetővé tették Max von Laue ötlete alapján, hogy fizikusok kristályokon átvilágítva fényképezőlemezen rögzítsék az atomok mintázatait, amivel egyszerre bizonyították az X-sugarak hullámtermészetét és az anyag rendezett atomos szerkezetét.
Az X-sugaras diffrakció nemcsak a világ szerkezetéről árult el alapvető igazságokat, de mára nélkülözhetetlen eszközzé vált a molekulák, például a DNS szerkezetének feltárásában is. Az ilyen képek által rejtett mintázatok megfejtése az atomok „láthatóvá” tételének egyik kulcsát jelenti a tudomány számára.
