刚刚说过每个方格只有一个号数，也只有一种元素。但物理学家却站出来说其实并没有那么简单。例如第17格，应该只有一种氯气，氯原子中心一个核，外面17个电子绕其旋转。但物理学家却说有两种氯原子，一种较重，一种较轻。而且无论何时何地，两种氯都是以相同的比率混合，所以氯原子的相对原子量总是35.45。再说一个元素，第30号元素锌，物理学家说有6种。可见虽然每个格子中只有一种化学元素，可这元素往往有好多种，也就是说有好几种“同位素”。
不用说，地球化学家对同位素的发现表现出了极大兴趣。为什么所有同位素都有严格的重量比例？化学家们费尽心思查证这个事实。他们分析了来自各处的盐：海水精制的食盐、湖里的盐、岩盐。从每种盐中制出氯气，没想到这些氯气的原子量完全相同。甚至是降落到地球上的陨石制出的氯气也是那样的情况。它的原子量始终未变。
但是，化学家们最后还是成功地把两种氯分开了。它们是通过复杂的蒸馏得到的两种气体：一种是轻的氯气，另一种是重的氯气。两种氯气的化学性质相同，就是原子量不同。
随后，人们发现氧原子有三种，重量分别是16、17、18。氢原子也有三种，原子量分别是1、2、3。这三种氢，人们为其起名为氕、氘、氚。氘和普通氢气的化学性质一样，但它的重量是普通氢气的两倍。实验室中是用电流把水分解得到纯氘，用氘组成的水叫重水，重水是可以杀灭活细胞的，这是普通水没有的性质。
在实验室里取得这样的成就后，地球化学家把同样的问题放到自然界中进行研究。他们认为，既然化学家可以在一个长颈瓶中把氢分开，那么在自然界里也一定可以做到。只不过自然界的化学反应并不是在一个稳定不变的条件下进行的，而是处于一个不断变化的环境中。就像熔融的岩浆有时在地底下，有时却冒出了地面，所以在自然界是不可能收集到像在实验室里那样大量纯粹的同位素的。
但是，确实可以研究出，海水中的重水含量高于雨水河水，而有些矿物所含的重水要多于海水。这些化合物之间的差别那么微小，只有用非常精密的实验和测试方法才能发现这些差别。
这么一看，同位素的发现让整个门捷列夫元素周期表变复杂了。但是，读者们，同位素并没有损害门捷列夫周期表的伟大，它们只是在极微小的细节上改变了周期表。本质上，这张表还是很简单清楚地表现了自然界的面貌的。先把同位素放在一边，让我们深入地研究一下，这张表对于矿物学家和地球化学家到底有什么意义？
