-->>>Sans que l’on ne le ressente,, on peut dire qu’on est entouré par les protons, neutrons et électrons. Ils sont partout à l’entour de nous.

-->>>La cohésion de ceux-ci est asssurée par 4 interactions fondamentales.

La gravitation est — uniquement — une force attractive. La force répulsive n’existe pas dans le domaine de la gravitation. De ce fait, il n’y a pas d’effet d’écran possible. Au contraire, essayer de placer un écran, c’est-à-dire ajouter une troisième masse entre les deux masses initiales, ne ferait qu’augmenter l’attraction entre ces dernières.

 Sur le plan macroscopique, elle gère les mouvements des corps célestes, des planètes aux galaxies. Sur le plan microscopique, elle est tellement faible qu’elle joue un rôle négligeable par rapport aux autres forces

Cette interaction correspond à une des lois de Newton :

Deux objets ponctuels A et B, de masses M_A et M_B, séparés par une distance r ou d, exercent l'un sur l'autre des forces attractives dirigées suivant la droite qui les joint et de même valeur :

FA = FB =

où F s’exprime en N, m et m’ en kg, r ou d, la distance séparant les deux masses, en m. G, la constante de gravitation universelle, dite de Cavendish, vaut 6,672 × 10–11 (SI).

L'interaction électromagnétique est la force de liaison des objets plus petits tels que les atomes, les molécules mais aussi les plantes et nous-mêmes. Elle engendre les forces de frottement, produit l’étirement, l’adhérence et la cohésion. Sa portée est elle aussi illimitée mais elle peut être soit attractive soit répulsive. Elle est plus forte que l’interaction gravitationnelle.

Cette interaction correspond à la loi de Coulomb :

Deux objets ponctuels A et B, séparés par une distance r et portant des charges q_A et q_B, exercent l'un sur l'autre des forces attractives (si q_A et q_B sont de signe contraire) ou répulsives (si q_A et q_B sont de même signe), dirigées suivant la droite qui les joint. Ces forces ont la même valeur.

FA = FB = avec k = 9 ´ 10 9 S.I. dans le vide ou dans l'air

L’interaction nucléaire forte lie les neutrons et les protons mais aussi les protons entre eux pour former les noyaux atomiques. Elle est extrêmement intense (1038 fois plus forte que la force gravitationnelle, 100 fois plus forte que l’interaction électromagnétique) mais de très faible portée qui n’excède pas le rayon atomique (10-14m).

                                                                                                   OU

L’interaction faible (force faible) est environ un million de fois plus faible que la force nucléaire forte et de portée environ cent fois plus courte. Elle est par exemple responsable de la désintégration radioactive β en changeant un nucléon en un autre. Une étoile comme le Soleil tire son énergie d’un four thermonucléaire interne. Il brûle l’hydrogène, le transformant en hélium, un processus dû à la transformation graduelle des protons par interaction faible.

Tout ce qui nous entoure est de la "matière". Elle est composée de molécules, et ses molécules sont composée elles-même d’atomes. Au centre de ces derniers, on retrouve des noyaux , constitués de neutrons et de protons. Cette sub-division continue, et l’on découvre alors dans ces nucléons des quarks (au nombre de trois), plus petites particules constituantes de la matière connues jusqu'alors

-Plus on éloignerait les quarks entre eux, plus leur force d'attraction serait grande.

-         Nous sommes au temps 10^-43 s. La température est tellement élevée que toute la matière est décomposée en des multitudes de quarks. C'est le début des temps : le big bang. L'Univers poursuit son expansion et les quarks commencent à se geler, et c’est là que commence la phase de fabrication de matière et d'antimatière. Fait étrange : la matière a le dessus sur l'antimatière par le phénomène de la violation de CP. Donc, l'antimatière se trouve en très petite quantité dans notre coin de l'Univers. Cette minorité s'explique par le fait que les particules et les antiparticules sont mutuellement annihilées dès qu'on les met en présence, avec libération d'une importante énergie.

En 1964, Murray Gell-Mann et George Zweig découvrirent indépendamment que des centaines de particules pouvaient être expliquées par des combinaisons de seulement trois particules élémentaires. Gell-Mann choisit le nom « quarks » pour désigner ces particules. Ce mot fut inventé par James Joyce dans son roman Finnegan's Wake (ce roman regorge de mots imaginaires et viole volontairement les règles linguistiques ; il est presque impossible à lire).

Nous savons qu'il y a six sortes de quarks. Ils furent joliment baptisés up, down, top, bottom, strange et charm. De plus, pour chacun de ces quarks, il y a un antiquark correspondant.

Les quarks ont l'étrange propriété d'avoir une charge électrique fractionnaire. Cette charge est de 2/3 pour les quarks up, top et charm, et de –1/3 pour les quarks down, bottom et strange.

Les quarks sont des particules sociables : on n'en trouve jamais un qui soit seul. Ils se tiennent en paquets de deux ou trois pour former des particules appelées hadrons.

L'anti-matière est constituée d'anti-particules. Une anti-particule a exactement la même masse que la particule correspondante mais des nombres quantiques opposés. Par exemple, l'anti-électron a une charge électrique positive et de même amplitude que celle de l'électron. En combinant des anti-protons, des anti-neutrons et des anti-électrons, il est possible de faire des anti-atomes.

Lorsqu'une particule de matière rencontre son anti-particule, elles s'annihilent mutuellement en libérant la totalité de leur énergie sous forme de rayonnement. Les collisions particule-anti-particule sont couramment utilisées dans les expériences de physique des particules.

La durée de vie de l'anti-matière dans notre environnement est très faible puisqu'elle rencontre rapidement de la matière et s'annihile alors. Il n'y a donc pas d'anti-matière sur Terre ou dans le système solaire ni même dans notre galaxie. Il semble même qu'il n'y ait nulle part dans l'univers d'anti-matière en quantité importante, pouvant par exemple former des étoiles d'anti-matière. Or, la matière et l'anti-matière sont supposées avoir été créées en quantités égales lors du Big Bang.

Dans ce calendrier, les 15 milliards d'années qui se sont écoulées depuis la naissance de l'Univers sont comprimées en une seule année.

Le carbone est l’élément chimique non métallique de symbole C et de numéro atomique 6. Il es présent dans de nombreux composés naturels : gaz carbonique de l’atmosphère, roches calcaires, combustibles (gaz, pétrole). C’est un constituant fondamental  de la matière vivante. Par la photosynthèse, les plantes convertissent le gaz carbonique de l’air en hydrates de carbone, lesquels sont dégradés en gaz carbonique par les êtres vivants. Cette chaîne fermée constitue le cycle du carbone.

L’hydrogène est un gaz inodore incolore; c’est le plus léger de tous les éléments chimiques. Son numéro atomique est de 1. Il perd son électron unique dans ses combinaisons avec les éléments non métalliques;  il s’unit également avec les métaux pour donner des hydrures dans lequel il peut jouer le rôle d’anion (H^-). Les composés les plus nombreux sont des composés covalents.

L’ hydrogène est probablement l’élément le plus abondant de l’univers.

L’oxygène (symbole O, # atomique 8) peut être considéré comme un des éléments fondamentaux de la chimie et de la biochimie (avec l’azote, le carbone et l’hydrogène), tant en raison de son rôle capital dans la respiration et la nutrition du règne animal et du règne végétal qu’en raison de celui de ses composés(eau, sucre, anhydride carbonique).

L’ensemble de le croûte terrestre, de l’hydrosphère et de l’atmosphère en contient environ 50%. La croûte terrestre en contient 46.4%, principalement sous forme d’oxydes et de silicates. La masse d’oxygène atmosphérique est estimée à 120 x 10¹³ tonnes pour une masse totale de 500 x 10¹³ tonnes.

La  consommation d’oxygène atmosphérique est équilibrée par l’assimilation chlorophylienne des végétaux qui, sous l’action de la lumière, rejettent le gaz et absorbe l’anhydrite carbonique.

L’azote est un gaz incolore, inodore et sans saveur qui constitue un peu plus de ¾ du volume de l’atmosphère. Il existe également, dans les fumerolles volcaniques.

L’abondance de l’azote dans l’atmosphère n’est pas étrangère à son rôle dans la biosphère : chez les êtres vivants, les composés de l’azote, protéines, acides nucléiques etc., sont des constituants fondamentaux de la matière organique. Au total, des transformations continuelles de l’état chimique de l’azote, réalisant un cycle biogéochimique de cet élément, découlent de la présence de la vie sur terre et la conditionnent. Le nombre atomique et la masse atomique de l’azote sont 7 et 14,0008. La température d’ébullition est de 195.7 degrés celsius et la température de fusion est de 210 degrés. L’azote naturel comprend 99.65% d’isotope ¹⁴N et 0.35% d’isotopes ¹⁵N.

La surface de Mars montre les traces du plus important écoulement d'eau de tout le Système Solaire (Terre comprise !). Bien entendu, celui-ci n'est pas tout récent : il aurait eu lieu il y a 3,5 milliards d'années. L'eau aurait alors pu former des lacs et même des océans. Ceci est extrêmement intéressant car l'eau liquide est considérée comme un élément central dans l'apparition de la vie. La question qui se pose naturellement est de savoir où est passée cette eau. Actuellement, il fait trop froid sur Mars et la pression y est trop faible pour que de l'eau puisse s'y trouver à l'état liquide. On trouve par contre de la glace dans les calottes polaires martiennes, notamment, et il se pourrait que le sous-sol martien recèle également des réserves d'eau.

On pourrait bien trouver de l’eau également sur Europe, l'un des satellites galiléens de Jupiter. Sous une croûte de glace d'une épaisseur de 5 km environ, il se pourrait que cet astre, un peu plus petit que la Lune, cache des océans d'eau liquide dont la profondeur serait susceptible de dépasser 50 km !!