L'extraordinaire uniformité de la constitution chimique de l'univers

Après avoir observé l'Univers, notre Galaxie, le Soleil et la Lune, et notre Terre, regardons maintenant la texture du monde dans lequel nous vivons.

L'univers physique comprend une variété incalculable d’objets : étoiles, terres, nuages, volcans, chutes d’eau, montagnes, végétaux, animaux,… Mais dans l'ensemble des corps matériels de l’univers, on ne dénombre qu'une centaine de corps simples (ou éléments chimiques), chacun ayant des propriétés particulières.

L’or, le zinc, le fer, l’oxygène ou encore l’hydrogène sont des corps simples. Par contre, l’eau n’est pas un corps simple puisqu’elle est composée de 2 éléments : l’hydrogène et l’oxygène. A un niveau plus élevé de complication, nous pourrions citer l’eau sucrée. Elle est faite d’eau et de sucre qui, chacun, sont des corps composés.

Sur la centaine d'éléments chimiques naturels existant, l’hydrogène et l’hélium représentent à eux seuls 99 % de la matière cosmique (laquelle est constituée de 55 % d'hydrogène et 44 % d'hélium). 11 corps simples seulement sont présents dans tous les êtres vivants (et approximativement selon les mêmes proportions). Ces derniers constituent à eux seuls 99,9 % du corps humain (hydrogène, carbone, oxygène, azote, sodium, magnésium, phosphore, soufre, chlore, potassium et calcium) ; 4 d'entre eux (carbone, hydrogène, oxygène et azote) suffisent à composer 99 % de tous les êtres vivants. C’est dire l’extraordinaire uniformité de la constitution chimique de l’univers et du monde des vivants.

Ces corps simples (ou éléments chimiques) sont formés de particules qui s'assemblent pour former la matière : on les appelle les atomes. Chaque corps simple (ou élément chimique) est constitué d’atomes de même espèce. C’est le grec Démocrite, 5 siècles avant avant Jésus-Christ, qui a mis au jour la notion d'atome.

Le mot "atome" vient de l’adjectif grec atomos qui signifie indivisible ou insécable. L’atome, c’est la plus petite partie d’un corps simple (ou élément chimique), la plus petite quantité de matière qui ne peut plus être divisée, et qui est capable d’entrer en composition chimique - c’est-à-dire de s’associer avec un autre corps simple. L'atome est une particule extrêmement petite : sa taille est de l’ordre du dixième de millionième de millimètre. Pour s'en donner une idée, il faut imaginer 1 millimètre que l’on coupe en dix, puis le petit morceau obtenu que l’on coupe… en un million !

Le nombre d’atomes d'une toute petite parcelle d'un corps est si grand qu'il défie l'imagination. Un grain de sel en contient 1 milliard de milliards ! Imaginons que nous réussissions à distinguer les atomes individuels formant une table de cuisine, et que chacun d’eux ait la dimension simplement d’un grain de sable. A cette échelle de grossissement, la table aurait 3.500 km de long !

Comme disait le Père Antonin-Gilbert Sertillanges : "A l’égard des immensités astrales, nous ne sommes que des atomes ; à l’égard du monde des atomes, nous sommes une immensité"… 

Les plus grands chercheurs du XXe siècle, à commencer par Max Planck et Albert Einstein, Niels Bohr et Louis de Broglie, nous ont amené à une connaissance approfondie de l’atome dont on a découvert qu’il est lui-même d’une extrême complexité. Les scientifiques du XXe siècle ont mis au jour la structure de l’atome et ses éléments constitutifs qu’on appelle "particules élémentaires" (les protons, les électrons et les neutrons) qui forment, d’une part, un noyau où est concentré presque toute la masse, et d’autre part, des "satellites" qui tournent autour du noyau à une très grande distance et une très grande vitesse (les électrons).