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プラウトの仮説は、原子の内部構造に関する仮説を通して様々な化学元素の存在を説明しようとした19世紀初頭の試みであった。1815年[ 1 ] 、イギリスの化学者ウィリアム・プラウトは、当時知られていた元素の測定された原子量が水素の原子量の整数倍であるように見えることを観察した2つの論文を発表した[ 2 ]： 361 1816年[ 3 ] 、彼は水素原子が唯一真に基本的な物体であり、それをプロタイルと呼び、他の元素の原子は実際には様々な数の水素原子の集まりであると仮説を立てた[ 4 ] [ 5 ] 。
プラウトの仮説と、水素の整数倍から大きく外れた値をとる原子量の既知の変動との間の矛盾は、1913年から1932年の間に同位体と中性子の発見によって説明された。フランシス・アストンの整数則によれば、プラウトの仮説は個々の同位体の原子量に対して正しく、誤差は最大でも1%である。
プラウトの仮説は1800年代初頭を通じて化学界に大きな影響を与え続けた。1826年、ヤコブ・ベルセリウスはプラウトが主張を裏付けるために用いた原子量とは大きく異なる原子量を報告し、 1832年にはエドワード・ターナーがベルセリウスを支持する証拠を追加した。しかし、1833年のエドワード・ターナーなど他の化学者たちは、プラウトの仮説と妥当な一致を示すと思われる値を測定した。[ 6 ]： 682-683
1840年代には、ある種の成功が続いた。ジャン＝バティスト・デュマは、水の合成が仮説と一致することを発見した。ジャン・シャルル・ガリサール・ド・マリニャックは、銀、カリウム、臭素、ヨウ素、窒素についてより広範な測定を行い、一致を見出した。しかし、塩素の原子量は水素の35.45倍であり、プラウトの仮説とは一致しなかった。このことを説明するため、マリニャックは基本単位を水素原子の半分とすることを提案した。この変更は科学界で受け入れられず、1859年にデュマが原子論の0.25単位を提案すると、この概念はさらに価値を失った。最終的に1860年、ジャン・スタスはプラウトの考えを検証するための20年間の努力を、厳密ではあったが期待外れの結果でまとめ、「仮説は実験によって明確に否定された」と結論付けた。[ 4 ]
最終的には失敗に終わったものの、プラウトの推測は原子量のより正確で広範な測定を促進した。この概念は、ジョン・ストラットとウィリアム・ラムゼーが化学的に不活性なアルゴンを発見するのに役立った。[ 6 ]
プラウトの仮説は、 1917年にアーネスト・ラザフォードがアルファ粒子で窒素原子から水素原子核を「叩き出す」ことに成功し、すべての元素の原子核はおそらくそのような粒子（水素原子核）でできていると結論付けたときに影響を与えた。彼は1920年に、粒子を表す接尾辞「-on」をプラウトの「protyle」の語幹に付けて、それを陽子と名付けることを提案した。 [ 7 ]ラザフォードが議論した仮定は、Z + N = A 個の陽子と、何らかの方法で内部に閉じ込められたN 個の電子からなる原子核であり、それによって観測されたように正電荷が +Z に減少し、ベータ崩壊放射能を漠然と説明するものであった。このような原子核の構成は、古典力学でも初期の量子力学でも矛盾することが知られていたが、ラザフォードによる中性子仮説とイギリスの物理学者ジェームズ・チャドウィックによる発見までは避けられないように思われた。
原子量の不一致は、1919年までに、同じ元素の複数の同位体が自然に存在することの結果であると疑われていた。FWアストンは、質量分析計を使用して、多くの元素の複数の安定同位体を発見した。1919年、アストンはネオンを十分な分解能で研究し、2つの同位体質量が整数20と22に非常に近く、どちらもネオンガスの既知のモル質量（20.2）とは等しくないことを示した。[ 8 ]
1925年までに、問題の塩素は同位体35Clと37Clから構成されており、その比率は天然塩素の平均重量が水素の約35.45倍であることが判明した。 [ 9 ]すべての元素について、質量数Aの各同位体は最終的に、水素原子の質量のA倍に非常に近い質量を持ち、誤差は常に1%未満であることが判明した。これは、プラウトの法則が正しいことに限りなく近い。しかし、この法則は、すべての同位体についてこれよりも優れた同位体質量を予測することはできなかった。これは主に、原子核が形成されるときに結合エネルギーが放出されることによる質量欠損が原因である。
すべての元素は水素の核融合によってより高次の元素へと生成されるが、現在では原子は陽子（水素原子核）と中性子の両方から構成されていることが分かっている。プラウトの法則の現代版では、陽子数（原子番号）Z、中性子数Nの同位体の原子質量は、その構成陽子と中性子の質量の合計から核結合エネルギーの質量、すなわち質量欠損を差し引いた値に等しいとされている。フランシス・アストンが提唱した整数法則によれば、同位体の質量は、おおよそではあるが厳密にはそうではなく、質量数A（Z + N）にダルトン（Da）を掛け、結合エネルギーの差を加減した値となる。ダルトンは「陽子、中性子、または水素原子の質量」の現代的近似値である。例えば、鉄56原子（最も高い結合エネルギーを持つ原子の一つ）の質量は、水素56原子の約99.1%にすぎない。失われた質量の0.9%は、恒星内部で水素から鉄の原子核が作られた際に失われたエネルギーを表しています（恒星核合成を参照）。
ヴァシリー・グロスマンの1959年の小説『人生と運命』（第1部、第16章）の中で、主人公である物理学者ヴィクトル・シュトルムは、水素が他の元素の起源であるというプラウトの仮説と、プラウトの誤ったデータが本質的に正しい結論につながったという幸運な事実について考察し、同時に自身の論文をまとめることができないことを憂慮している。
ハーマン・ウォーク唯一のSF作品『ロモコメ・ペーパーズ』の第4章では、月面に存在する二つの交戦文明の一つであるロモコメの社会宗教システム「水素主義」を紹介する際に、プラウトの仮説に言及している。[ 10 ]： 42