想像一下，你在縮小了成千上萬倍以後，跟著一口自來水穿過人類的消化道，然後又跟著一口潮濕的氣息跑了出來。在這個思維實驗中，你還是太過龐大，還遠遠不能跟隨水分子進入血液，但已經可以感覺到身邊的液體跟平時的飲料很不一樣了。水分子總是通過氫鍵互相依附，所以很難將它們分離開，此時水感覺就如糖漿一般，既黏又稠。
如果你的尺寸再縮小數千倍，仍然會比水分子大上一萬倍。此刻你已成為一顆布朗運動顆粒，受到水分子更為猛烈並且永不停息的襲擊。每個分子都比一架噴氣式飛機運動得更快，而你會很慶幸它們沒有更重一些。不過儘管如此，你仍然過於龐大，不能跟上水分子旅行的腳步。
繼續發動你強大的想像力，再縮小這最後的一萬倍，你就成了跟水分子差不多大小的顆粒。很不幸，此時分子的碰撞已經變得難以容忍，因為撞擊者具有跟你同樣的尺寸。你可以天馬行空地去思考這個問題，同時腳步跟上水分子。
這一口液體本來似乎是黏在一起的，在你的內臟中朝著一個方向移動。不過在這個由振動顆粒構成的混亂王國中，大多數明顯的運動都是由熱力驅動，因此幾乎是隨機的。已經縮到水分子大小的你，如同你的那些分子鄰居一樣，衝刺一小段距離，碰翻點什麼，然後又因為撞到其他什麼東西而彈開，一遍一遍又一遍。你究竟有什麼目的，或是要在什麼時間抵達某個地方？
如果你需要採用可控的方式來移動大量的物質，那麼你的身體將會調動肌肉與骨骼來從事這項工作，但也會消耗能量。例如，胃部的肌肉收縮會幫助移動並處理你的食物，但是這些肌肉細胞也必須獲得回報。相比於舞蹈而言，這樣大規模的分子移動代價更為高昂，也更為有序。
不過另一方面，你也可以不付出代價地進行物質傳遞，不過只限於短程。為了實現這一點，你可以利用原子與分子的振動來推動周圍的物質，從而不會消耗任何能量。你的細胞內部到處充斥著布朗運動，而這是將物資與廢棄物搬運到指定地點的動力。不斷舞蹈的水分子產生的衝擊壓，協助基因與蛋白質折疊，並保持適當的形狀。甚至那些缺少四肢無法游泳的致病病毒，也是在水分子的熱運動推動下，與你的細胞進行接觸，隨後可能會進入細胞並將你感染。
這種運動並不穩定，卻異常迅速，只要行進路線不是太長，水分子的運動方向即便發生一百萬次錯誤，也仍然會立即到達指定地點。想像一下你正在閉著眼睛試圖走出一間擁擠的房屋——只要給你足夠的時間，遲早你都會發現門口。但在原子尺度而言，這個「遲早」可能也就是一瞬間，遠遠不足一秒鐘。
原子與分子本身這種無休無止的舞蹈，對於由細胞而非同質化的材料組成的人體而言更為有利。在細胞中，你可以同時調動兩種運輸方式，不過是在不同的情形下。像火車把貨物送到配送中心一樣，臟腑和血管把富含能量的大塊「物資」送抵有需求的地方；然後在那裡，沒有成本的熱運動就推動「物資」採取隨機漂流的方式進入你的細胞內部。但熱運動的旅程必須很短，因為這種沒有目的性的運動所需要的時間與距離的平方成正比。
根據生理學網（PhysiologyWeb.com）上的在線測算，氧分子只需要幾毫秒的時間便可以從肺部擠出並擴散到紅血球細胞的中心。但如果擴散距離增加，那麼所需時間會大幅增加，分子會來來回回地徘徊而不是直奔目標而去。舉個例子，穿過指甲那麼長距離，需要幾個小時的時間，一周以後才能到達拇指。我們之所以能夠很快聞到身邊人的香水味道，靠的是物質流動而非擴散，單純依賴擴散，香水的味道大概需要花上幾年的時間才能充滿整個房間。儘管如此，布朗運動這種短途搬運還是做出了非常出色的貢獻，我們將其稱之為「滲透」（針對水而言）或「擴散」（對於其他分子而言），食物、空氣和各種流體都是在這一運動的驅使下進入或離開細胞，並且幾乎不會消耗什麼能量。例如一個信號分子，可以在百萬分之三秒內，從一個神經細胞傳遞到另一個細胞中，這樣就能讓你對環境做出快速應激反應。這種直接搬運與隨機運動相結合的方式，也成為地球上所有生命體的能源經濟基礎。
如果你還在繼續著我們前述的思維實驗，那麼現在請準備順著一條「血河」前行。我們要從兩端開放的消化道真正進入到身體內部，而這就是第一步。細胞內部的主要成分都是水，因此這像是一次野外旅行，只不過穿行的是腸道細胞。一切物質都在運動，不同分子都在激情四射地舞蹈，在這裡的遭遇很容易會讓人忘記，我們所熟知的生命形式只會在更大的尺度下才存在。
一串緊緊相連的蛋白質將細胞的一角與鄰近的細胞連接起來，就像一座起伏不定的纜車。這是驅動蛋白，是一台由布朗運動驅動的微型機器。水分子不停衝擊著驅動蛋白，而其中的荊棘狀結構則確保物質不會向後移動，而是順著「纜車」形成向前的淨移動。通過這種方式，由熱力驅動的驅動蛋白協助向細胞提供內部工作所需的「物資」，它們都是從你的口中來到細胞的原材料。
不遠處，水分子集聚在一顆蛋白質周圍，而蛋白質緊緊地纏結著，不停地振動。那是一個消化酶，所以你最好跟它保持距離。它是切割糖分子的專業戶，其中一些碎片最後會成為二氧化碳，從肺部呼出。酶的形狀很獨特，可以抓住糖分子，隨後通過使其彎曲的方式將其切碎。如同所有這類分子一樣，消化酶的形狀並非只是它本身的特徵，而是通過與周圍的水的協同作用形成。酶的不規則表面上存在著微弱電荷，可以吸住貼在它表面的水分子。這樣就會使得酶的一部分向外扭曲，並迫使另一部分向內彎曲，從而將酶塑造成最合適的形狀，使其能夠完成切割食物的工作。
水分子的熱運動普遍存在，所有的細胞都依賴其完成自身的新陳代謝。進入到細胞中心的大量氫原子核都被困在線粒體周圍，看上去渴望逃脫，卻被一層特殊的薄膜擋住了。薄膜的表面是一些細小的孔道，迫使它們只能從孔內流過，並「上交」儲存的內能，供其他地方使用。對於包括你在內的恆溫動物而言，線粒體還能夠生產熱量確保布朗運動在恆溫狀態下進行，以協調細胞內物質搬運及相互作用的速率。
你現在需要加快腳步，直接順著血管向肺部進發。肉質的閥門打開，你被吸入到心臟；接著是一記強有力的收縮，你跌跌撞撞地離開了右心室；片刻之後，你又進入了肺毛細血管的迷宮，擴散的力量將你推到了一個小氣囊中；隨著胸部肌肉的一陣收縮，你便隨著一股溫暖而潮濕的氣息從身體裡出來了。
如果你打算跟著你的那些水分子夥伴們在大氣中繼續飄蕩，或許最終你會看到它們凝聚起來，然後在這個世界的某一個地方落下。到它們重新進入到生命體時，不過是幾天光景。在這些氫原子和氧原子漫長的生命中，你的身體也只是它們的無數寓所之一，而與你共同分享這顆行星的那些生物，也和你一起採用同樣的方式分享著這些原子。
接下來要講述三個原子在自然界傳承的案例，兩個發生在近期，而第三個則發生在遙遠的過去。