Aparte del nombre, el átomo del siglo XX nada tiene ya en común con el átomo del filósofo griego Demócrito. Imaginaba éste un elemento último, indivisible, fundamental. Ernest Rutherford descubrió en 1911 que el átomo (cuyo radio mide algunos angström) contiene un núcleo 100.000 veces más pequeño que él, donde se concentra casi toda su masa, dotado de carga positiva. También él demostraría algunos años después que este "punto de materia" contenía protones (núcleos de hidrógeno); Sir James Chadwick descubrió posteriormente el neutrón (partícula casi idéntica al protón, pero sin carga eléctrica). Con la radiactividad, descubierta a finales del siglo XIX por Henri Becquerel y los esposos Pierre y Marie Curie, se comprendió que el núcleo es un objeto compuesto y dinámico, cuyos constituyentes interactúan y se transforman.

Nacieron así la física y la química nucleares, cuyo propósito es la comprensión del núcleo, corazón de los átomos y de los iones, combustible del Sol y de todas las estrellas del universo, clave de la génesis de elementos... Al cabo de casi un siglo de estudios, el núcleo, esta ínfima motita situada en los límites de nuestra imaginación, sigue siendo uno de los grandes temas de la investigación fundamental.