在19世纪和20世纪之交，物理学中的原子论与实证论发生了尖锐的冲突。很多著名科学家都卷入了这场论战。物理学与哲学的关系，二者的相互影响，在这场论战中都表现得很充分，富有启示意义和警示作用。
关于物质原子构成的争论是物理学中历史最为悠久的问题之一。它起始于大约公元前500年的留基伯和公元前400年的德谟克利特，最后直到1906年玻耳兹曼去世后才结束，前后持续了近2500年。
到了16世纪和17世纪，由于对神学的争论，原子论变得重要起来。布鲁诺仔细考虑了与之密切相关的“单子”。《牛津英语词典》中把单子描述为“一个单位，所存在的不能再分解的单位，比如，一个灵魂、一个人、一个原子、独一无二的上帝等”。然而，一些问题也随着经典的单子而出现。如果在大小上单子是有限的，至少从原则上讲它必定是可分的，可是那样的话，单子就将不是一个原子。
19世纪中叶，苏格兰阿伯丁大学有两个学院，奉大学之命决定只保留一个，因此每个学科需要免除一位教授的职务。
在物理这一学科中，这个不得不到其他地方另谋生路的不走运的人就是麦克斯韦。尽管麦克斯韦无疑是19世纪最伟大的物理学家，但我们也不应对阿伯丁选举团的成员过于苛责。
虽然麦克斯韦的理解力远在普通人之上，但此时他还未曾充分显示出他的潜力。他最伟大的贡献是在电磁学方面做出的。不过与之相比，他对气体分子运动论所做的贡献，也许具有同样的历史重要性。麦克斯韦、洛施密特和开尔文有史以来第一次指出，通过实验称量来确定原子的大小和其他性质是可能的。
1865年，洛施密特开始了一项研究，这项研究导致了对原子大小的计算。他算得的值比预计的大4倍，却没有超过现代值的数量级。这是自留基伯和德谟克利特以来这2500年间对原子的大小所做的第一次估算。
同一年，也就是1865年，麦克斯韦正全神贯注于气体分子速度的分布及其相关问题。与此同时，开尔文也正用不同的方法集中研究分子的大小。1870年，以熔合的潜热和表面张力为基础，他给出了一个与洛施密特的值十分类似的结果。
但是，到了1895年，马赫和德国科学家奥斯特瓦尔德发起了一次反对原子存在的论战。他们特别地瞄准了玻耳兹曼的工作。他们采用令人极不愉快的战术，试图证明，只有能级才能给出真实的状态，原子的概念是没有意义的。实证主义者们宣称，科学家应该关心的是观测结果，比如，用2体积的氢气和1体积的氧气结合来产生水蒸气，而不必去想水分子是由2个氢原子和1个氧原子组成的这种抽象的东西，因为他们并不能观察到这些原子或分子。面对这种攻击，玻耳兹曼想寻求他的物理学同事的支持来对付这些哲学家和化学家。可是，他未能如愿。1902年，玻耳兹曼试图自杀；1906年，他真的自杀而死了。
然而，恰恰是在1906年，即玻耳兹曼自杀的这一年，爱因斯坦论布朗运动的文章已经发表，而暗示着原子存在的放射性现象也已经得到了很好的研究。有关分子运动论的所有证据都已摆在面前。科学界已开始站在了玻耳兹曼的一边。像其他为科学而献身的事例一样，玻耳兹曼之死，也许是科学进步所必然要付出的沉重代价。