Allur heimurinn er samsettur úr frumefnum. Þetta hafa eðlisfræðingar vitað um aldir. Þeim hefur líka lengi verið ljóst að frumefnin eru gerð úr atómum, eða frumeindum. Erfiðara hefur reynst að ákvarða þyngd frumeindanna, enda eru þær svo smáar að ógerlegt er að nota hefðbundnar mælingaaðferðir.

Þennan vanda leysti enski eðlisfræðingurinn J.J. Thomson árið 1912, þegar hann fann upp afar nákvæma aðferð til að ákvarða massa frumeinda. Hugmynd hans var að skoða áhrif segulsviðs á frumeindir í gasformi. Þegar rafhlaðnar eindir fara gegnum segulsvið, sveigja þær, en hve mikil sveigjan verður ræðst aðeins af tvennu: styrk segulsviðsins og massa eindarinnar. Þegar styrkur segulsviðsins er þekktur, er þess vegna tiltölulega einfalt að ákvarða massann.

Aðferðin kallast „mass spectometry“ eða „massasegulgreining“. Þessi aðferð er enn notuð og þótt hún hafi verið fínslípuð eru grundvallaratriðin hin sömu.

Uppfinning þessarar frumeindavigtar er ekki eina afrek Thomsons. Það var hann sem uppgötvaði rafeindirnar 1897 og nokkrum árum síðar gat hann slegið því föstu að í vetnisfrumeind sé nákvæmlega ein rafeind á braut um kjarnann.