Une plongée vers l’infiniment petit, montre une diversité des structures et les différents niveaux d’organisation aux échelles macro, méso, micro ou nanoscopiques.
Traditionnellement, on classe la matière en trois états : solide, liquide, gaz. En fait, il s’agit d’une simplification. Les différents états sont plus nombreux : ordonnés (cristaux) ou désordonnés (verres, liquides, gaz…), ou intermédiaires (matières molles, matériaux granulaires…) aux propriétés parfois étonnantes.
Des matériaux utilisés depuis l’origine des civilisations jusqu’à l’ère du silicium, ce sont les nanomatériaux qui sont actuellement à l’honneur.
Le chimiste est un architecte de la matière. En découvrant et isolant chaque jour de nouvelles molécules, souvent à partir des ressources de la nature, il en synthétise de nouvelles, au service de la vie quotidienne de chacun.
Mouvements dans l’espace et le temps, et, évolution des conceptions au cours des siècles derniers : mécanique de Newton, mécanique relativiste d’Einstein, mécanique quantique, chaos déterministe…
Les conditions d’équilibres des forces et les déformations qui en résultent dans la matière jusqu’à la rupture des structures (séismes par exemple) ou jusqu’à l’écoulement.
La matière est faite de charges électriques. Le mouvement d’une charge électrique est un courant électrique. Tout courant électrique est accompagné d’un champ magnétique.
E=MC² exprime l’équivalence de la masse et de l’énergie. Cette équivalence se manifeste d’une manière flagrante lorsque l’énergie mise en jeu est importante, comme dans les réactions nucléaires, les phénomènes radioactifs et les accélérateurs de particules.
La propagation de vibrations dans la matière peut s’effectuer de différentes manières : parallèlement à la direction de vibration ou perpendiculairement.
Selon la manière dont on tente d’appréhender la nature de la lumière, elle se manifeste comme onde ou corpuscules. La lumière ne correspond qu’à une petite partie du spectre électromagnétique qui inclut notamment les infrarouges, les ultraviolets, les micro-ondes…