the modern theory of matter juontaa juurensa John Daltonin 19. Atomia pidetään minkä tahansa alkuaineen perusyksikkönä, ja atomit voivat yhdistyä kemiallisesti muodostaen molekyylejä; molekyyli on kyseisen aineen ominaisuuksia omaavan aineen pienin yksikkö. Alkuaine nykyaikaisessa teoriassa on mikä tahansa aine, jonka kaikki atomit ovat samat (eli niillä on sama järjestysluku), kun taas yhdiste koostuu erityyppisistä atomeista yhdessä molekyyleissä.

seoksen ja yhdisteen ero auttaa havainnollistamaan fysikaalisen ja kemiallisen muutoksen eroa. Seoksessa voi olla myös eri atomeja yhdessä, mutta seoksessa ne eivät sitoudu kemiallisesti yhteen kuten ne ovat yhdisteessä. Fysikaalisessa muutoksessa, kuten olomuodon muutoksessa (esim.kiinteästä nesteeksi), aine kokonaisuudessaan muuttuu, mutta sen perusrakenne pysyy samana; vesi koostuu edelleen molekyyleistä, joissa on kaksi vetyatomia ja yksi happiatomi, oli se sitten jään, nestemäisen veden tai höyryn muodossa. Kemiallisessa muutoksessa aine kuitenkin osallistuu kemialliseen reaktioon, jolloin sen atomit järjestyvät uudelleen. Tämän seurauksena siitä tulee erilainen aine, jolla on erilaiset ominaisuudet.

monet aineen fysikaalisista ominaisuuksista ja suuri osa käyttäytymisestä voidaan ymmärtää ilman yksityiskohtaisia oletuksia atomien ja molekyylien rakenteesta. Esimerkiksi kaasujen kineettis-molekyylinen teoria antaa hyvän selityksen lämpötilan luonteesta ja erilaisten kaasulakien perusteista ja antaa myös käsityksen aineen eri olomuodoista. Aineiden eri olomuodoissa niiden molekyylien välisten voimien voimakkuus vaihtelee siten, että molekyylien väliset voimat ovat voimakkaimpia kiinteissä aineissa ja heikoimpia kaasuissa. Voimaa, joka pitää molekyylejä koossa, kutsutaan koheesioksi, kun taas molekyylien välistä voimaa kutsutaan adheesioksi (katso adheesio ja koheesio). Molekyylien välisistä voimista johtuvia ilmiöitä ovat muun muassa pintajännitys ja kapillaarisuus. Vielä suurempi määrä aineen aspekteja voidaan ymmärtää, kun atomin luonne ja rakenne otetaan huomioon. Kvanttiteoria on tarjonnut avaimen atomin ymmärtämiseen, ja useimmat atomiin liittyvät perusongelmat on ratkaistu.

aineen atomiteoria ei vastaa kysymykseen aineen perusluonteesta. Nykyään tiedetään, että aine ja energia liittyvät läheisesti toisiinsa. Albert Einsteinin osana suhteellisuusteoriaansa kehittämän massa-energia-ekvivalenssilain mukaan massalla m on luontainen lepomassan energia E, jonka E = mc2 antaa, missä c on valonnopeus. Tämä vastaavuus näkyy dramaattisesti ydinfission ja fuusion ilmiöissä (katso ydinenergia; ydin), joissa pieni määrä ainetta muuttuu melko suureksi energiamääräksi. Käänteisreaktio, energian muuttuminen aineeksi, on havaittu usein monien uusien alkeishiukkasten syntyessä. Alkeishiukkasten tutkimus ei ole ratkaissut kysymystä aineen luonteesta, vaan ainoastaan siirtänyt sitä pienempään mittakaavaan.

• Introduction
• aineen ominaisuudet
• aineen olotilat
• aineen varhaiset teoriat
• Moderni aineen teoria
• bibliografia