當恆星死亡時，它們便把種子拋向太空，於是水分子被合成出來，連同其他許多別的分子。
通過共享一個或幾個電子，許多原子能夠以不同的方式結合在一起，形成複雜程度不同的鏈條。利用這個過程，大自然建立了各種大小和屬性不同的分子，有的非常小（比如水分子僅僅由三個原子構成），有的非常大，比如你體內的dna，它由幾十億個原子結合而成，攜帶著要「打造」一個像你這樣的人的所有必要的資訊。
在過去的十年中，我們將許多衛星送入太空，幫助我們瞭解當初在地球上這些分子如何產生並進而形成生命，以及揭示如今覆蓋地球表面70%的水是如何形成的。這些水來自大約四十億年前撞擊我們地球的小行星嗎？或者來自那些同樣撞擊了我們的彗星？是不是那些石塊或雪球還攜帶著那些能形成生命的所有分子們？我們很快就會知道，因為許多這樣的衛星已經到達了指定地點，或者正在趕去的路上。
如今，我們至少還知道一件事：地球上生命的存在只需要六種原子：碳、氫、氮、氧、磷、硫，即所謂chnops。
順便說一下，因為你的整個身體是由這些原子通過不同方式組合形成的各種分子所構成的，因此你就是一個chnops。這麼說沒有任何冒犯你的意思。
現在，請你把對自己chnops身體的輕視暫放一邊，考慮一下腦子裡冒出來的另一個問題：既然你和空氣都是由這些共享電子的原子所構成，那麼，為什麼你（非常幸運地）能夠穿過空氣，卻無法穿過牆壁？
這的確是一個很要緊的問題。
我們現在已經瞭解，空氣中滿是原子，電子也是要多少有多少，因此它們應該阻止你通過。應該如此，那是泡利的規矩。
答案是，空氣中的原子們並不都分享它們的電子，所以沒有都綁在一起，而作為固體的你，原子們都綁在一起。空氣中的原子們並不阻止你穿過，而是擠向它們的鄰居替你讓路，順便說下，這樣的移動產生了風，再順便說下，這就是氣體與固體的差別。
在液體裡，鄰近的原子們互相之間綁得稍微緊一些，但沒有緊到可以阻止你的程度，除非你過於用力或進入得太快，例如從懸崖上跳入鉛灰色的海中。而固體中的原子不會移到一邊，除非你用力逼迫它們——想想用鋒利的剪刀剪紙。
電子除了爭奪自己的地盤，也會被迫離開，為另一個想要進入的電子騰地方。當一個原子失去一個電子（比如遭受陽光中一個強有力的光子的照射）後，原子核與電子的電荷之和不再是零。失去一個或幾個電子的原子成為科學家們所稱的「離子」。離子總是想要找到某個東西捆綁在一起，以形成分子。事實上，它們拼命想要找回電子。在物理學術語中，它們具有很高的活性。
同樣，分子中由電子形成的繫結也會被打破。通常這個過程伴隨著能量的釋放，這也是吃東西帶給我們的好處。你身體裡進行的化學反應降解了食物中所含的分子，釋放出它們的能量，被你的組織以各種方式利用，維持你的生命。
好了。
這就結束了我們對電子世界的調查，你只是瀏覽了三個原子的外層，就已經瞭解了現代科學對於我們各種日常身體經驗的解釋。所以，在進一步接近依然保持神秘的原子核之前，讓我總結一下在這幾章中你所瞭解到的東西。
宇宙中所有原子的外部都是模糊的、具有波形且體積巨大的帶有電荷的電子。它們是電磁場中的基本粒子，還是自己私人空間的嚴格護衛者。泡利不相容原理不許兩個電子在同一時間出現在同一地點，即使宇宙中所有原子的內部絕大多數地方都空無一物，但這個原則確保你無法穿透牆壁、椅子、床或任何固體的東西。要不然，生活就變得太棘手了。
泡利的這條原則還帶來了不同種類的原子在結構與化學性質上的差別：因為電子不能都擠在離原子核最近的地方，它們在原子核周圍像洋蔥似的按層分佈，佔據自己能夠佔據的位置，讓原子隨著電子數目的增加而變大。
我們還要指出，電子並不是唯一遵循泡利不相容原理的粒子。還有其他一些粒子——但不是所有粒子——也遵循這個原則。光子就是例外，你可以在任意小的空間裡裝入任意多的光子。它們不在乎。事實上，它們還喜歡這樣，兩個光子越是相似，就越願意待在一起，就像寒風中的企鵝。雷射就是這種癖好帶來的發明：完全相同的光子高度集中在一起，形成帶有高能量的光束。
現在，你大概會認為宇宙中只有電子和光子兩種粒子。但事實不是這樣。很快你就會看到原子核中有著其他種類的粒子，這裡我只是想強調：就在我們周圍，就有粒子不在乎電子對私密性的期望，甚至完全不在乎自身的存在，或者任何我們在這個方面所能想到的一切。它們是那種不屬於原子的粒子。
它們中的一些實際上來無影去無蹤，大多數時間它們能穿過任何東西，所有一切，不留下自己穿過的任何痕跡。對於這些微粒來說，宇宙肯定看上去無趣而空洞。地球也一樣。甚至你也一樣。很快你就會與它們見面。
但是現在，你應該再次慶祝一下！你剛才學到的關於電子與光的知識，在半個世紀以前沒有幾個人瞭解，那個時候就懂得這些的人大多數都非常聰明，他們都因為弄清楚了這些現象而獲得了諾貝爾獎。
還不止這些。
因為他們，你現在可以解釋發生在自己身邊的幾乎所有事情，包括西紅柿的顏色，牆壁和大地之所以堅固的原因，以及冰箱貼為什麼會跳出你的手指貼到冰箱門上。
你、我和我們的朋友們每天經歷的所有事情，都由物質與光的互相作用、互相轉化以及電子們斷然拒絕與另一個完全相同的電子分享哪怕一點點自己的時空所支配。
下一次你擁抱某人時，不妨想象一下你倆越來越近時虛擬光珠憑空形成並激烈紛飛的場面，直到你們的電子們遵循泡利不相容原理，決定你倆不能再靠得更近為止。雖然我覺得如果是初次約會，你們最好還是不要談論這些奇特的事實，但我還是隨便你吧。
現在，在你繼續穿越我們已知物質的行程之前，我要告訴你一個好訊息：二〇一四年，在歐洲核子研究中心（簡稱cern）位於法國與瑞士邊境的巨大的地下科學實驗室中，科學家們已經證實，人類到目前為止已經在理論上發現了關於構成我們自身物質的所有秘密。
所有秘密。
當然，這並不意味著我們已經不再有謎題（在第六部分裡你將看到足夠多的謎題）。它表示的是從二〇一四年開始，我們對於我們宇宙已知的內容——也就是在現代技術範圍內可能探索並有所發現的所有東西，都已經有了一個清晰的理解。
這個畫面中包含有原子核，那個你現在準備去一探究竟的原子核心。
如果你感覺到自己將會在那裡發現一些詭異的事情，那就絕對猜對了。