Μεγάλες Ιδέες της Επιστήμης

Η ενέργεια δεν μπορεί ούτε να δημιουργηθεί ούτε να καταστραφεί. Μπορεί μόνο να μετατραπεί από μια μορφή σε άλλη. Η μετατροπή της ενέργειας μπορεί να οδηγήσει σε αλλαγή στην κίνηση ή στην κατάσταση ενός σώματος. Η ενέργεια μπορεί να μετατραπεί σε ισοδύναμη μάζα και αντίστροφα. Ορισμός για ηλικίες από 12 μέχρι 15: Όταν η ενέργεια μετατρέπεται από μια μορφή σε άλλη, η συνολική της ποσότητα διατηρείται σταθερή. Η μεταφορά ενέργειας από ένα σώμα (ή σύστημα) σε άλλο ή η αλλαγή στη μορφή της, μπορεί να προκαλέσει αλλαγή στην κατάσταση ή την κίνηση σώματος. Η ποσότητα ενέργειας που μεταφέρεται ή μετατρέπεται μέσω μιας δύναμης που ασκείται πανώ στο σώμα ( ή σύστημα), κατα την διάρκεια μιας κίνησης, ονομάζεται έργο αυτής της δύναμης. Ορισμός για ηλικίες 9 μέχρι 12:Η ενέργεια είναι που κάνει κάθε μεταβολή δυνατή σε όλο το σύμπαν. Η ενέργεια μπορεί να έχει πολλά πρόσωπα (μορφές) και μπορεί να μεταφερθεί από ένα σώμα ή σύστημα σε άλλο. Ωστόσο, η συνολική της ποσότητα διατηρείται σταθερή. Η ενέργεια δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί.

Η Γη είναι ένα πολύ μικρό μέρος του σύμπαντος. Το σύμπαν αποτελείται απο δισεκατομμύρια γαλαξίες, ο καθένας εκ των οποίων αποτελείται από δισεκατομμύρια αστέρες και άλλα ουράνια σώματα. Η Γη είναι ένα μικρό μέρος του ηλιακού συστήματος με τον ήλιο στο κέντρο του, ο οποίος με τη σειρά του αποτελεί ένα πολύ μικρό μέρος του σύμπαντος.Ορισμός για ηλικίες 12 μέχρι 15Ο ήλιος είναι το αστέρι του ηλιακού μας συστήματος και είναι περίπου 100 φορές μεγαλύτερο από τη Γη. Το πιο κοντινό αστέρι στον ήλιο είναι λίγο περισσότερο από 4 έτη φωτός μακριά. Ο γαλαξίας μας έχει δισεκατομμύρια αστέρια, μερικά μικρότερα και μερικά μεγαλύτερα απο τον ήλιο. Υπάρχουν δισεκατομμύρια γαλαξίες στο Σύμπαν που εκτός από τα αστέρια περιλαμβάνουν και πολλά άλλα είδη ουράνιων σωμάτων.Ορισμός για ηλικίες 9 μέχρι 12Η Γη και οι άλλοι πλανήτες περιφέρονται γύρω από τον ήλιο. Ο ήλιος είναι ο αστέρας του ηλιακού μας συστήματος και είναι περίπου 100 φορές μεγαλύτερος από τη Γη. Υπάρχουν δισεκατομμύρια αστέρια όπως ο ήλιος μας στο σύμπαν.

Τα κύτταρα είναι η βασική δομική και λειτουργική μονάδα της ζωής. Τα κύτταρα χρειάζονται ενέργεια για να λειτουργήσουν. Όλες οι μορφές ζωής στον πλανήτη μας βασίζονται σε αυτό το θεμελιώδες δομικό συστατικό.Ορισμός για ηλικίες 12 μέχρι 15Το κύτταρο είναι η βασική δομική και λειτουργική μονάδα της ζωής. Μπορεί να αναπαράχθει, να αναπνέει, να αναπτύσσεται και να παράγει ποικιλία προϊόντων. Τα φυτά και τα ζώα αποτελούνται από κύτταρα που σχηματίζουν όργανα και συστήματα. Τα κύτταρα χρειάζονται ενέργεια μέσα από την επεξεργασία οργανικής ή/και ανόργανης ύλης.Ορισμός για ηλικίες 9 μέχρι 12Κάθε ζωντανός οργανισμός αποτελείται από κύτταρα. Υπάρχουν πολλοί τύποι κυττάρων που εξυπηρετούν διαφορετικούς σκοπούς.

Η εξέλιξη είναι η βάση τόσο για τη βιοποικιλότητα όσο και για τα κοινά χαρακτηριστικά μεταξύ οργανισμών. Οι οργανισμοί μεταβιβάζουν γενετικές πληροφορίες από τη μια γενιά στην επόμενη.Ορισμός για τις ηλικίες 12 μέχρι 15Όλοι οι οργανισμοί προέρχονται από έναν κοινό πρόγονο. Μέσω των μεταλλάξεων και της φυσικής επιλογής έχουν αναπτυχθεί πολλά είδη οργανισμών κατά τη διάρκεια της εξέλιξης. Κάθε περιβάλλον ευνοεί την ανάπτυξη και την εξέλιξη διαφορετικών ειδών και έτσι υπάρχει μεγάλη ποικιλία οργανισμών στη φύση.Ορισμός για τις ηλικίες 9 μέχρι 12Οι οργανισμοί αλλάζουν από γενιά σε γενιά και αναπτύσσουν χαρακτηριστικά και δεξιότητες που τους βοηθούν να επιβιώσουν. Όλες οι γενετικές πληροφορίες ενός οργανισμού αποθηκεύονται στο DNA που βρίσκεται στον πυρήνα κάθε κυττάρου. Το DNA είναι υπεύθυνο για τη μετάδοση γενετικών πληροφοριών από τη μια γενιά στην άλλη (κληρονομικότητα).

Υπάρχουν τέσσερις θεμελιώδης αλληλεπιδράσεις/δυνάμεις στη φύση. Η βαρυτική, η ηλεκτρομαγνητική, η ασθενής πυρηνική και η ισχυρή πυρηνική. Όλα τα φαινόμενα στη φύση οφείλονται στη δράση μιας ή περισσότερων από αυτές τις αλληλεπιδράσεις. Οι δυνάμεις ασκούνται στα σώματα εξ' αποστάσεως μέσω του αντίστοιχου φυσικού πεδίου, προκαλώντας αλλαγή στην κίνηση ή στην κατάσταση της ύλης.Ορισμός για ηλικίες 12 μέχρι 15:Η βαρύτητα και ο ηλεκτρομαγνητισμός είναι οι δύο δυνάμεις που τα αποτελέσματα των οποίων είναι πιο εμφανή σε εμάς. Αυτές οι δύο δυνάμεις είναι υπεύθυνες για την πλειονότητα των κινήσεων στο σύμπαν. Η κίνηση ενός σώματος εξαρτάται από το πώς ενεργεί μια δύναμη πάνω του.Ορισμός για ηλικίες 9 μέχρι 12:Όταν ασκείται μια δύναμη σε ένα σώμα, μπορεί να αλλάξει το σχήμα του ή η κινητική του κατάσταση. Δεν μπορούμε να δούμε τις δυνάμεις αλλά μπορούμε να τις καταλάβουμε από τα αποτελέσματά τους. Ένα σώμα μπορεί να έχει επίδραση σε ένα άλλο μέσω μιας δύναμης, είτε με την επαφή μαζί του είτε από απόσταση. Υπάρχει ένας περιορισμένος αριθμός δυνάμεων στο σύμπαν μας.

Η ύλη στο Σύμπαν αποτελείται από πολύ μικρά σωματίδια. Τα σωματίδια αυτά βρίσκονται σε συνεχή κίνηση και δημιουργούν δεσμούς μέσω αμοιβαίων αλληλεπιδράσεων. Τα στοιχειώδη σωματίδια, όπως τα γνωρίζουμε μέχρι τώρα, δημιουργούν τα άτομα και τα μόρια. Υπάρχει ένας πεπερασμένο πλήθος από είδη ατόμων στο σύμπαν, τα οποία είναι τα στοιχεία του περιοδικού πίνακα.Ορισμός για τις ηλικίες 12 μέχρι 15Υπάρχει ένας πεπερασμένος αριθμός στοιχείων και όλα παρουσιάζονται στον περιοδικό πίνακα. Τα άτομα και τα μόρια σχηματίζουν δεσμούς μέσω χημικών αντιδράσεων. Τα μόρια που περιέχουν άνθρακα είναι θεμελιώδη για τη ζωή και ονομάζονται οργανικά μόρια.Ορισμός για τις ηλικίες 9 μέχρι 12Όλη η ύλη στο σύμπαν αποτελείται από τα ίδια στοιχειώδη σωματίδια που ονομάζονται κουάρκ και ηλεκτρόνια. Τα κουάρκ σχηματίζουν πρωτόνια και νετρόνια. Τα πρωτόνια, τα νετρόνια και τα ηλεκτρόνια συνδυάζονται με διαφορετικούς τρόπους και δημιουργούν διαφορετικά άτομα (στοιχεία). Τα άτομα σχηματίζουν μόρια. Όλη η ύλη είναι σε συνεχή κίνηση και ανάλογα με την ένταση της κίνησης μπορεί να βρεθεί σε τρεις διαφορετικές καταστάσεις: στερεά, υγρά ή αέρια.

Υπάρχει ένας περιορισμένος αριθμός στοιχείων στο σύμπαν και όλα αποτελούνται από κουάρκ και ηλεκτρόνια. Ο αριθμός των κουάρκ και των ηλεκτρονίων καθορίζει τη συμπεριφορά κάθε στοιχείου.

Το στοιχειώδη σωματίδιο είναι το σωματίδιο που δεν αποτελείται από άλλα σωματίδια. Τα γνωστά στοιχειώδη σωματίδια χωρίζονται σε φερμιόνια και μποζόνια. Τα φερμιόνια περιλαμβάνουν τα κουάρκ και τα λεπτόνια, που και τα δύο σχηματίζουν όλη την ύλη που παρατηρείται στο σύμπαν. Τα κουάρκ συνδυάζονται και φτιάχνουν αδρόνια, όπως τα πρωτόνια και τα νετρόνια, που με τη σειρά τους αποτελούν όλους τους ατομικούς πυρήνες. Το πιο γνωστό λεπτόνιο είναι το ηλεκτρόνιο. Τα μποζόνια είναι γνωστά ως σωματίδια φορείς, υπεύθυνα για τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των σωματιδίων. Κάθε ένα από αυτά τα σωματίδια έχει ένα αντίστοιχο αντισωματίδιο. Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Σύμπαν:Τα στοιχειώδη σωματίδια δημιουργήθηκαν σε κλάσματα δευτερολέπτου μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Στη συνέχεια, συνδυάστηκαν για να σχηματίσουν πυρήνες, άτομα και μόρια (ύλη και αντιύλη). Τα στοιχειώδη σωματίδια μπορούν να μετασχηματιστούν σε άλλα σωματίδια μέσω της ασθενούς πυρηνικής αλληλεπίδρασης.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Κύτταρα: Η μεταφορά ηλεκτρονίων στον ενεργειακό κύκλο των κυττάρων μεταφέρει ενέργεια στα συνένζυμα τα οποία με τη σειρά τους μεταφέρουν αυτή την ενέργεια μέσω της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Γη:Όλα τα πράγματα στη Γη αποτελούνται από στοιχειώδη σωματίδια που δημιουργήθηκαν λόγω της Μεγάλης Έκρηξης.

Τα άτομα έχουν πυρήνες που αποτελούνται από πρωτόνια και νετρόνια, ενώ τα ηλεκτρόνια περιφέρονται γύρω από τους πυρήνες. Τα άτομα είναι ουδέτερα καθώς περιέχουν τον ίδιο αριθμό πρωτονίων και ηλεκτρονίων. Τα ισότοπα είναι άτομα του ίδιου στοιχείου που διαφέρουν μόνο στον αριθμό των νετρονίων στους πυρήνες τους. Κάποια ισότοπα είναι πιο σταθερά από άλλα.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Ενέργεια: H δυναμική ενέργεια ενός ηλεκτρονίου που περιφέρεται γύρω από έναν ατομικό πυρήνα οφείλεται στην ελκτική ηλεκτρομαγνητική δύναμη μεταξύ των δύο σωματιδίων. Όταν ένα ηλεκτρόνιο χάνει μέρος της ενέργειας του, εκπέμπονται ένα ή περισσότερα φωτόνια με συνολική ενέργεια ίση με την απώλεια ενέργειας του ηλεκτρονίου. Η πυρηνική δυναμική ενέργεια των ατομικών πυρήνων απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της πυρηνικής σχάσης του ατόμου.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Δυνάμεις: Εντοπίζονται στα άοτμα ελκτικές και απωθητικές δυνάμεις. Οι ελκτικές ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις μεταξύ πρωτονίων και ηλεκτρονίων κρατούν τα ηλεκτρόνια σε τροχιά γύρω από τον πυρήνα. Η ελκτική ισχυρή πυρηνική αλληλεπίδραση μεταξύ πρωτονίων και νετρωνίων κρατά τους ατομικούς πυρήνες που συνδέονται με απωθητικές ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις μεταξύ των πρωτονίων που τείνουν να καταστρέφουν τους πυρήνες.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Σύμπαν: Στο πρώιμο σύμπαν τα σωματίδια συνδυάστηκαν για να σχηματίσουν άτομα. Τα στοιχειώδη σωματίδια συνδυάστηκαν σχηματίζοντας πυρήνες και έπειτα προσέλκυσαν ηλεκτρόνια για να σχηματίσουν άτομα. Τα άτομα που σχηματίστηκαν ήταν αυτά του υδρογόνου και του ηλίου. Τα υπόλοιπα άτομα που αποτελούν τον κόσμο δημιουργήθηκαν είτε μέσω της αστρικής νουκλεοσύνθεσης είτε της νουκλεοσύνθεσης των σουπερνόβα.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Κβαντική: Η δομή και οι ιδιότητες των ατόμων περιγράφονται από την κβαντική μηχανική. Ο Bohr ήταν ο πρώτος που διατύπωσε μία θεωρία για τη δομή του ατόμου, σύμφωνα με την οποία τα ηλεκτρόνια γύρω από τον ατομικό πυρήνα μπορούν να περιφέρονται μόνο σε ορισμένα διακριτά σύνολα αποστάσεων από τον πυρήνα. Σήμερα χρησιμοποιούνται κβαντομηχανικά μοντέλα για την εξήγηση πιο περίπλοκων ατόμων.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Γη: Υπάρχουν ισότοπα στη Γη. Τα άτομα του ίδιου στοιχείου μπορούν να διαφέρουν στον αριθμό των νετρονίων που υπάρχουν στον πυρήνα τους, όπως το πρώτιο, το δευτέριο και το τρίτιο για το άτομο υδρογόνου (0, 1 και 2 πρωτόνια). Αυτές οι παραλλαγές στα πρωτόνια μπορεί να είναι σπάνιες για μερικά άτομα ή πολύ παρόμοιες με άλλα. Μια χρήσιμη εφαρμογή των ισότοπων της Γης είναι η χρήση τους για την εκτίμηση της ηλικίας των βράχων, των απολιθωμάτων και του ίδιου του πλανήτη.

Κάθε χημικό στοιχείο καθορίζεται από τον αριθμό των πρωτονίων στον πυρήνα του ατόμου. Υπάρχει ένας περιορισμένος αριθμός στοιχείων στη φύση εκ των οποίων τα περισσότερα είναι φυσικά αλλά κάποια είναι κατασκευασμένα από τον άνθρωπο. Όλα αυτά τα στοιχεία διατάσσονται σε έναν πίνακα, που ονομάζεται περιοδικός πίνακας. Τα στοιχεία διατάσσονται με βάση τον ατομικό τους αριθμό (αριθμός πρωτονίων), την ηλεκτρονική τους δομή και τις επαναλαμβανόμενες χημικές τους ιδιότητες.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Ενέργεια: Στον περιοδικό πίνακα, μια ομάδα είναι μια κάθετη στήλη. Στοιχεία στην ίδια ομάδα παρουσιάζουν μοτίβα στην ατομική ακτίνα και στην ενέργεια ιιονισμού. Από πάνω προς τα κάτω σε μια ομάδα, οι ατομικές ακτίνες των στοιχείων αυξάνονται. Εφόσον συμπληρώνονται περισσότερα ενεργειακα επίπεδα, τα ηλεκτρόνια σθένους βρίσκονται πιο μακριά από τον πυρήνα. Από την κορυφή, κάθε επόμενο χημικό στοιχείο έχει χαμηλότερη ενέργεια ιονισμού, γιατί είναι ευκολότερο να αποσπαστεί ένα ηλεκτρόνιο, εφόσον τα πιο απομακρυσμένα ηλεκτρόνια έλκονται ασθενέστερα από τους πυρήνες τους.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Δυνάμεις: Τα ηλεκτρόνια βιώνουν μεγαλύτερη ηλεκτροστατική έλξη όταν βρίσκονται σε στιβάδες πιο κοντά στον πυρήνα. Έτσι, η απόσπασή τους απαιτεί περισσότερη ενέργεια. Στον περιοδικό πίνακα, η ενέργεια ιόνισμού αυξάνεται προς τα πάνω και δεξιά. Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Κβάντική:Με την ανάπτυξη των κβαντικών θεωριών για την κίνηση των ηλεκτρονίων στα άτομα έχει αποδειχθεί ότι κάθε περίοδος (οριζόντια γραμμή) στον περιοδικό πίνακα αντιστοιχούσε στη συμπλήρωση μιας ηλεκτρονιακής στιβάδας.With the development of modern quantum mechanical theories of electron configurations within atoms, it became apparent that each period (row) in the table corresponded to the filling of a quantum shell of electrons.

Τα άτομα αλληλεπιδρούν μέσω της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης και δημιουργούν μόρια. Τα μόρια μπορεί να αποτελούνται από άτομα με τα ίδια ή διαφορετικά στοιχεία. Κάθε είδος μορίου έχει τις δικές του ιδιότητες, οι οποίες καθορίζουν επίσης τον τρόπο με τον οποίο αλληλεπιδρά με άλλα μόρια. Η χρήση και ο ρόλος κάθε είδους μορίου στη φύση βασίζεται στις ιδιότητες του.

Η ηλεκτρομαγνητική δύναμη είναι υπεύθυνη για την έλξη μεταξύ ατόμων που οδηγεί στη δημιουργία χημικών δεσμών και μορίων. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι δεσμών, ομοιοπολικοί και ιοντικοί. Οι ιοντικοί δεσμοί οφείλονται στην ηλεκτροστατική ελκτική δύναμη μεταξύ ατόμων με αντίθετο φορτίο, ενώ οι ομοιοπολικοί δεσμοί αναπτύσσονται μεταξύ ατόμων που μοιράζονται ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Eνέργεια: Οι χημικές ενώσεις σχηματίζονται με την ένωση δύο ή περισσοτέρων ατόμων, είτε από το ίδιο είτε από διαφορετικά στοιχεία. Μια σταθερή ένωση συμβαίνει όταν η συνολική ενέργεια του συνδυασμού έχει λιγότερη ενέργεια από τα διαχωρισμένα άτομα. Η ένωση υποδηλώνει πλέγμα ελκτικής δύναμης μεταξύ των ατόμων που οδηγεί σε έναν χημικό δεσμό.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Δυνάμεις: Η ηλεκτρομαγνητική δύναμη δημιουργεί τους δεσμούς μεταξύ των ατόμων και καθορίζει τη γεωμετρία των μορίων. Η κατανομή φορτίου των εμπλεκόμενων ατόμων καθορίζει τον τύπο των δεσμών μεταξύ τους και κατά συνέπεια τη γεωμετρία των μορίων.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Κβαντική: Όλοι οι δεσμοί μπορούν να εξηγηθούν με την κβαντική θεωρία, αλλά στην πράξη, απλουστεύσεις επιτρέπουν στους επιστήμονες να προβλέπουν τη δύναμη, την κατεύθυνση και την πολικότητα των δεσμών.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Κύτταρα: Οι χημικοί δεσμοί συγκρατούν τα μόρια μαζί και δημιουργούν προσωρινές συνδέσεις που είναι απαραίτητες για τη ζωή. Τόσο οι ισχυροί όσο και οι ασθενοίς δεσμοί έχουν σημαντικό ρόλο στη χημεία των κυττάρων και του σώματός μας. Για παράδειγμα, ισχυροί ομοιοπολικοί δεσμοί συγκρατούν τα χημικά δομικά στοιχεία που συνθέτουν μια αλυσίδα DNA. Αντιθέτως, ασθενέστεροι δεσμοί υδρογόνου συγκρατούν τις δύο αλυσίδες του διπλού έλικα DNA. Αυτοί οι δεσμοί κρατούν το DNA σταθερό, αλλά επιτρέπουν επίσης το άνοιγμά του για αντιγραφή και χρήση από το κύτταρο.

Τα μακρομόρια είναι πολύ μεγάλα μόρια που αποτελούνται από χιλιάδες άτομα. Δομούνται από τα μονομερή μόρια που σχηματίζουν ένα μακρομόριο μέσω της διαδικασίας του πολυμερισμού. Τα μακρομόρια είναι πολύ σημαντικά για τους ζωντανούς οργανισμούς. Τα πιο δημοφιλή και σημαντικά μακρομόρια για τους ζωντανούς οργανισμούς είναι το DNA, το RNA και οι πρωτεΐνες.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Εξέλιξη: Τα μακρομόρια όπως το DNA, κατέχουν σημαντικό ρόλο στην εξέλιξη, αφού περιλαμβάνουν τον γενετικό κώδικα που καθιστά κάθε οργανισμό μοναδικό και είναι ευαίσθητα στις μεταλλάξεις που κάνουν τους οργανισμούς να εξελίσσονται.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Κύτταρα: Τα πιο κοινά μακρομόρια στη βιοχημεία είναι τα βιοπολυμερή, όπως τα νουκλεϊκά οξέα, οι πρωτεΐνες, οι υδατάνθρακες και οι πολυφαινόλες. Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί εξαρτώνται από τρία μακρομόρια, το DNA, το RNA και τις πρωτεΐνες που βρίσκονται στα κύτταρα και καθορίζουν τις διεργασίες τους.

Τα οργανικά μόρια είναι αυτά που περιέχουν μια κύρια ανθρακική αλυσίδα συνδεδεμένη με άλλους άνθρακες, υδρογόνο, οξυγόνο και/ή αμμωνία. Παρ' όλο που τα οργανικά μόρια είναι σπάνια στη Γη, είναι πολύ σημαντικά γιατί όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί αποτελούνται από αυτά.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Ενέργεια: Το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας που χρησιμοποιείται στη Γη προέρχεται από ορυκτά καύσιμα που αποτελούνται κυρίως από οργανικά μόρια. Οι ζωντανοί οργανισμοί χρησιμοποιούν οργανικά μόρια για την παραγωγή ενέργειας.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Δυνάμεις: Λόγω των ασθενών ενδομοριακών (ηλεκτρομαγνητικών) δυνάμεων, οι οργανικές ενώσεις έχουν συνήθως χαμηλά σημεία τήξης.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Εξέλιξη: Η ποικιλομορφία της ζωής στη Γη επιτυγχάνεται με μόνο 20 αμινοξέα, τα οποία με τη σειρά τους παράγονται μόνο από τέσσερις νουκλεοβάσεις (αδενίνη, θυμίνη, κυτοσίνη, γουανίνη).Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Κύτταρα: Το DNA είναι το κληρονομικό υλικό των περισσότερων οργανισμών, από το οποίο σχεδόν όλο βρίσκεται στον πυρήνα των κυττάρων.

Όλα τα μη-οργανικά μόρια ονομάζονται ανόργανα μόρια. Τα ανόργανα μόρια δεν περιέχουν άνθρακα (τα οξείδια του άνθρακα και τα ανθρακικά αποτελούν εξαιρέσεις). Τα ανόργανα μόρια δεν εντοπίζονται συνήθως σε ζωντανούς οργανισμούς, αλλά είναι κοινά στη φύση.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Ενέργεια:Οι διαδικασίες που διαμορφώνουν τα ανόργανα μόρια περιλαμβάνουν το σπάσιμο και τη δημιουργία δεσμών που απαιτούν ενέργεια. Αν απελευθερωθεί περισσότερη ενέργεια απ' ότι έχει ληφθεί, η αντίδραση είναι εξωθερμική, ενώ όταν απαιτείται θερμότητα η αντίδραση ονομάζεται ενδοθερμική.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Δυνάμεις:Οι δεσμοί σε ανόργανα μόρια δημιουργούνται λόγω της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Εξέλιξη:Ανόργανα μόρια, όπως τα ιόντα φωσφόρου, αποτελούν δομικά στοιχεία του DNA και του RNA, τα οποία αποτελούν τη βάση της εξέλιξης.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Κύτταρα:Το νερό είναι το πιο άφθονο μόριο στα κύτταρα, αφού αποτελεί το 70% ή περισσότερο της συνολικής κυτταρικής μάζας. Ως πολικό μόριο, το νερό είναι σημαντικό για τον σχηματισμό βιολογικών δομών.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Γη:Τα ανόργανα μόρια και η αφθονία τους στη Γη έχουν διαδραματίσει καθοριστικό ρόλο στην ύπαρξη ζωής. Το νερό, το οποίο είναι το πιο σημαντικό ανόργανο μόριο για τη ζωή, έχει μια πολύ περίεργη συμπεριφορά όταν γίνεται στερεό. Ο πάγος επιπλέει πάνω από το υγρό νερό, ως αποτέλεσμα της εξαγωνικής διάταξης των μορίων μέσα στην κρυσταλλική δομή του. Αυτό κάνει τις λίμνες και τα ποτάμια να παγώνουν από πάνω προς τα κάτω, επιτρέποντας στους υδρόβιους οργανισμούς να επιβιώσουν, ακόμα κι όταν η επιφάνεια είναι παγωμένη.

Οι τέσσερις βασικές καταστάσεις της ύλης είναι: αέρια, υγρά, στερεά και πλάσμα. Η κατάσταση της ύλης καθορίζεται από την σύγκριση της κινητικής ενέργειας και της ηλεκτρομαγνητικής δυναμικής ενέργειας των μορίων που αποτελούν ένα σώμα. Αν η κινητική ενέργεια είναι πολύ μεγαλύτερη από το σώμα είναι σε κατάσταση αερίου, αν οι δύο ενέργειες είναι συγκρίσιμες τότε το σώμα είναι σε υγρή κατάσταση, ενώ αν η ηλεκτρομαγνητική δυναμική ενέργεια κυριαρχεί το σώμα είναι στερεό. Όταν η ύλη θερμαίνεται πάρα πολύ, τα ηλεκτρόνια ξεφεύγουν από την έλξη των πυρήνων και δεν σχηματίζουν πλέον άτομα. Σχηματίζουν ουσιαστικά μια ‘σούπα’ από ηλεκτρόνια και πυρήνες που συμπεριφέρονται συλλογικά σύμφωνα με το κοινό τους ηλεκτρικό πεδίο. Αυτή η κατάσταση ονομάζεται πλάσμα. Το πλάσμα είναι η κατάσταση της ύλης που κυριαρχεί στο σύμπαν.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Ενέργεια:Καθώς η εσωτερική ενέργεια ενός συστήματος αλλάζει, σωματίδια γίνονται περισσότερο ή λιγότερο ενεργά και μπορούν να αλλάξουν την κατάστασή τους από στερεά σε υγρά, σε αέρια και αντίστροφα.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Δυνάμεις: Η ηλεκτρομαγνητική δύναμη δρα μεταξύ των σωματιδίων της ύλης. Οι δυνάμεις μεταξύ σωματιδίων σε στερεά είναι ισχυρότερες απ' ότι σε υγρά και αέρια.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Σύμπαν: Οι τρεις καταστάσεις της ύλης (στερεά, υγρά, αέρια) που βιώνουμε στην καθημερινή μας ζωή αποτελούν μόλις το 0,001% της ορατής μάζας του σύμπαντος. Το υπόλοιπο 99,999% της μάζας στο σύμπαν είναι η τέταρτη κατάσταση της ύλης, που ονομάζεται πλάσμα. Το πλάσμα είναι ένα θερμό ιονισμένο αέριο που αποτελείται από περίπου ίσους αριθμούς θετικά φορτισμένων ιόντων και αρνητικά φορτισμένων ηλεκτρονίων.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Γη: Η Γη αποτελείται από ύλη και στις τρεις καταστάσεις. Οι αλλαγές που συμβαίνουν στην πίεση και τη θερμοκρασία στη Γη προκαλούν την αλλαγή της ύλης από την μία κατάσταση στην άλλη.

Το διάλυμα είναι ένα ομοιογενές μείγμα δύο ή περισσότερων ουσιών. Η ουσία που συναντάται σε μεγαλύτερες ποσότητες ονομάζεται διαλύτης, ενώ οι υπόλοιπες ουσίες του διαλύματος ονομάζονται διαλυμένες ουσίες. Ένα μείγμα είναι ένας συνδυασμός ουσιών που μπορούμε να διαχωρίσουμε χρησιμοποιώντας φυσικές διαδικασίες. Σε ένα διάλυμα οι ουσίες είναι διαλυμένες, ενώ σε ένα μείγμα οι ουσίες αναμειγνύονται διατηρώντας τις φυσικές τους ιδιότητες.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Κύτταρα: Το εσωτερικό μέρος των κυττάρων είναι ένα διάλυμα που αποτελείται από οργανικά και ανόργανα μόρια.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Γη: Διαλύματα και μείγματα υπάρχουν παντού στη Γη. Οι ωκεανοί και η ατμόσφαιρα είναι παραδείγματα τέτοιων διαλυμάτων και μειγμάτων. Είναι απαραίτητα για την ύπαρξη της ζωής.

Χημικές αντιδράσεις είναι η διαδικασία μετασχηματισμού μιας χημικής ουσίας σε άλλη. Υπάρχουν διαφορετικά είδη χημικών αντιδράσεων, και κατηγοριοποιούνται κυρίως με το αν το σύστημα απελευθερώνει ή απορροφά ενέργεια.

Οι πυρηνικές διαδικασίες μπορούν να αλλάξουν τον πυρήνα και συνεπώς τη δομή ενός ατόμου. Οι πυρηνικές διαδικασίες μπορούν να απελευθερώσουν τεράστιες ποσότητες ενέργειας.

Η πυρηνική σύντηξη είναι η διαδικασία κατά την οποία δύο ή περισσότεροι ατομικοί πυρήνες συνενώνονται για να δημιουργήσουν βαρύτερους πυρήνες, οι οποίοι αντιστοιχούν σε διαφορετικά στοιχεία. Η διαφορά στη μάζα μεταξύ των προϊόντων και των αντιδρώντων εκδηλώνεται ως απελευθέρωση μεγάλων ποσοτήτων ενέργειας. Η σύντηξη στοιχείων μπορεί να συμβεί στη φύση στον πυρήνα των άστρων. Η πυρηνική σύντηξη είναι η αντίθετη διαδικασία της πυρηνικής σχάσης.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Ενέργεια: Οι διεργασίες σύντηξης παράγουν τεράστιες ποσότητες ενέργειας. Η πυρηνική σύντηξη είναι η κύρια διαδικασία παραγωγής ενέργειας στα άστρα.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Δυνάμεις: Η πυρηνική σύντηξη οφείλεται κυρίως στην ταυτόχρονη παρουσία της ισχυρής ελκτικής πυρηνικής αλληλεπίδρασης μεταξύ πρωτονίων και νετρονίων και της απωθητικής ηλεκτρομαγνητικής δύναμης μεταξύ πρωτονίων. Η ασθενής πυρηνική αλληλεπίδραση διαδραματίζει επίσης σημαντικό ρόλο, καθώς η ραδιενεργή αποσύνθεση είναι απαραίτητη για τα ενδιάμεσα στάδια κατά τη διάρκεια της σύντηξης.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Σύμπαν: Στα πρώιμα στάδια του σύμπαντος, υπήρχε μόνο υδρογόνο και ήλιο. Όλα τα άλλα στοιχεία παρήχθηκαν (και εξακολουθούν να παράγονται) μέσω σύντηξης στους πυρήνες των άστρων και κατά τις εκρήξεις σουπερνόβα.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Γη: Η ενέργεια που προέρχεται από τον ήλιο, που είναι απαραίτητος για τη Γη, είναι το προϊόν των αστρικών διαδικασιών πυρηνικής σύντηξης.

Η πυρηνική σχάση είναι η διαδικασία κατά την οποία ένας ατομικός πυρήνας διασπάται σε μικρότερους πυρήνες διαφορετικών στοιχείων, παράγοντας τεράστια ποσότητα ενέργειας. Η διαφορά στη μάζα μεταξύ των προϊόντων και των αντιδρώντων εκδηλώνεται ως απελευθέρωση μεγάλης ποσότητας ενέργειας. Είναι το αντίθετο της σύντηξης.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Ενέργεια: Μέσω της πυρηνικής σχάσης παράγεται τεράστια ποσότητα ενέργειας. Η πυρηνική σχάση είναι η διαδικασία που χρησιμοποιείται στους πυρηνικούς αντιδραστήρες για την παραγωγή ενέργειας.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Δυνάμεις: Η πυρηνική σχάση οφείλεται κυρίως στην ταυτόχρονη παρουσία της ισχυρής ελκτικής πυρηνικής δύναμης μεταξύ πρωτονίων και νετρονίων και της απωθητικής ηλεκτρομαγνητικής δύναμης μεταξύ πρωτονίων. Η ασθενής πυρηνική δύναμη διαδραματίζει επίσης σημαντικό ρόλο, καθώς η ραδιενεργή αποσύνθεση είναι απαραίτητη για τα ενδιάμεσα στάδια κατά τη διάρκεια της σχάσης.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Κύτταρα: Τα προϊόντα της πυρηνικής σχάσης (που προέρχονται από τη Γη και έξω από τη Γη) είναι πολύ ενεργά σωματίδια (και ραδιενεργά σε ορισμένες περιπτώσεις) και μπορούν να είναι επιβλαβή για τα κύτταρα και τους ζωντανούς οργανισμούς.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Γη: Η πυρηνική σχάση χρησιμοποιείται στη Γη για παραγωγή χρήσιμης ενέργειας.

Σε πολύ μικρή κλίμακα, ο κόσμος διέπεται στους νόμους της κβαντικής μηχανικής. Η ύλη και η ακτινοβολία έχουν και οι δύο και κυματικές αλλά και σωματιδιακές ιδιότητες. Δεν μπορούμε να γνωρίζουμε ταυτόχρονα τη θέση και την ορμή ενός σωματιδίου.Ορισμός για τις ηλικίες 12 μέχρι 15Το φως (ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία) συμπεριφέρεται σαν ένα κύμα, αλλά μπορεί επίσης να συμπεριφέρεται ως δέσμη σωματιδίων που μεταφέρει ποσότητες ενέργειας που ονομάζονται κβάντα. Σε μικρές κλίμακες τα σωματίδια μπορούν επίσης να δρουν ως κβαντικά κύματα.Ορισμός για τις ηλικίες 9 μέχρι 12Η κβαντική μηχανική μελετά το τι συμβαίνει μέσα στα άτομα. Η ύλη στον μικρόσκοσμο συμπεριφέρεται διαφορετικά σε σχέση με τον μακρόκοσμο.

Η Γη είναι ένα σύστημα συστημάτων που επηρεάζουν και επηρεάζεται απο τη ζωή στον πλανήτη. Οι διαδικασίες που συμβαίνουν σε αυτό το σύστημα επηρεάζουν την εξέλιξη του πλανήτη και διαμορφώνουν το κλίμα και την επιφάνειά του. Το ηλιακό σύστημα επηρεάζει και αυτό τη Γη και τη ζωή στον πλανήτη.Ορισμός για ηλικίες 12 μέχρι 15:Η Γη αλλάζει συνεχώς λόγω της συνεχούς ροής ενέργειας και της ακτινοβολίας από τον Ήλιο, αλλά και λόγω των αμετάβλητων διαδικασιών που συμβαίνουν σε αυτήν. Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί επηρεάζουν και επηρεάζονται από τη Γη.Ορισμός για ηλικίες 9 μέχρι 12:Η Γη, το κλίμα και η επιφάνειά της επηρεάζονται από φυσικά φαινόμενα και από όλους τους ζωντανούς οργανισμούς. Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί επηρεάζονται από όλα όσα συμβαίνουν στον πλανήτη μας.

Τα οικοσυστήματα περιλαμβάνουν οργανισμούς, αβιοτικούς παράγοντες και τις σχέσεις που αναπτύσσονται μεταξύ τους. Η ενέργεια μεταφέρεται από ένα οργανισμό σε άλλο μέσω της τροφής και η ύλη ανακυκλώνεται για να χρησιμοποιηθεί και πάλι στις τροφικές αλυσίδες.

Τα χημικά στοιχεία από τα οποία αποτελούνται όλες οι οργανικές ενώσεις των κυττάρων δεν υπάρχουν σε μεγάλες ποσότητες στη φύση, επομένως πρέπει να ανακυκλώνονται συνεχώς (ανακύκλωση της ύλης). Η ενέργεια παράγεται από τους αυτότροφους οργανισμούς μέσω της φωτοσύνθεσης και μεταφέρεται μέσω των τροφικών αλυσίδων σε όλους τους οργανισμούς.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Ενέργεια: Το έδαφος παρέχει θρεπτικά συστατικά για την επιβίωση φυτών και ζώων. Οι τροφικές αλυσίδες αποκαλύπτουν πώς η ύλη και η ενέργεια μεταφέρονται μέσα στο οικοσύστημα. Όταν τα θρεπτικά συστατικά αποσυντίθενται, επιστρέφουν την ενέργειά τους στο έδαφος διαιωνίζοντας τον κύκλο μεταφοράς ενέργειας και μετασχηματισμού. Η ενέργεια και η ύλη στα οικοσυστήματα διατηρούνται.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Σωματίδια:Οι κύκλοι της ύλης περιλαμβάνουν ζωντανούς οργανισμούς και μη ζωντανά μέρη οικοσυστημάτων. Οι οργανισμοί αποκτούν ύλη από τα οικοσυστήματα και απελευθερώνουν την ύλη (απόβλητα) πίσω σε αυτά. Όλη η ύλη που συνθέτει τους οργανισμούς περνά μέσα από τροφικές αλυσίδες και τελικά αποσυντίθενται σε πολύ μικρά σωματίδια που θα αλληλεπιδράσουν με άλλους οργανισμούς και θα σχηματίσουν άλλους τύπους ύλης και νέους οργανισμούς.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Κύτταρα: Τα οικοσυστήματα αποτελούνται από εκατομμύρια διαφορετικούς οργανισμούς διαφορετικών σχημάτων, χρωμάτων και μεγεθών, αλλά όλα κατασκευάζονται από το ίδιο βασικό στοιχείο, το κύτταρο. Η φωτοσύνθεση και η κυτταρική αναπνοή παρέχουν την απαραίτητη ενέργεια για τις διαδικασίες ζωής.

Οι οργανισμοί είναι αλληλεξαρτώμενοι μεταξύ τους και αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον στο οποίο ζουν. Όσο μεγαλύτερη είναι η ποικιλία των οργανισμών σε ένα οικοσύστημα, τόσο πιο σταθερό είναι.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Ενέργεια: Η ανάπτυξη των πληθυσμών των οργανισμών εξαρτάται από την ποσότητα των ενεργειακών πόρων και άλλων πόρων των οικοσυστημάτων στα οποία ζουν.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Εξέλιξη: Οι οργανισμοί εξελίχθηκαν ξεχωριστά για να είναι τελείως διαφορετικοί μεταξύ τους αλλά ταυτόχρονα, να εξαρτώνται από τους άλλους για να επιβιώσουν και να συνεχίσουν να εξελίσσονται. Η εξέλιξη των ειδών και του πληθυσμού τους εξαρτάται επίσης από την εξέλιξη και τον πληθυσμό άλλων ειδών, καθώς και από την πρόσβασή τους στους πόρους των οικοσυστημάτων τους.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Κύτταρα: Τα περισσότερα κύτταρα παίρνουν την ενέργεια που χρειάζονται για να επιβιώσουν μέσα από την τροφή. Οι οργανισμοί συνδέονται μεταξύ τους μέσω των τροφικών αλυσίδων. Ορισμένα ζώα τρώνε φυτά για να επιβιώσουν και άλλα τρώνε άλλα ζώα. Ωστόσο, όλη η τροφή που χρειάζονται τα ζώα μπορεί να εντοπιστεί πίσω στα φυτά. Τα φυτά εξαρτώνται από τα ζώα και έντομα για επικονίαση.

Η μελέτη των οικοσυστημάτων περιλαμβάνει τη μελέτη των οργανισμών που υπάρχουν σε αυτά, του φυσικού περιβάλλοντος (βιότοπος) και των αλληλεπιδράσεων μεταξύ τους. Τα οικοσυστήματα μπορεί να είναι χερσαία, υδάτινα, αυτότροφα ή ετερότροφα. Είναι δυναμικά και επηρεάζονται από εξωτερικούς παράγοντες (π.χ. κλίμα) και από εσωτερικούς παράγοντες (π.χ. αποσύνθεση). Η συνεχής προσφορά και διαθεσιμότητα ενέργειας και ύλης είναι απαραίτητη για τη διατήρηση του οικοσυστήματος.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Εξέλιξη: Τα οικοσυστήματα εξελίσσονται από τις γενετικές πληροφορίες που μεταφέρονται από μια γενιά στην άλλη, έτσι ώστε όλη η πανίδα και η χλωρίδα να παραμένουν συνδεδεμένες σε έναν ισορροπημένο εξελισσόμενο οικολογικό ιστό. Οι αλλαγές σε ένα οικοσύστημα (π.χ. θερμοκρασία ή φυσικά χαρακτηριστικά) μπορεί να προκαλέσουν ανάπτυξη των οργανισμών, εξαφάνιση ή μετακίνηση σε νέες τοποθεσίες. 

Όλοι οι οργανισμοί σε ένα οικοσύστημα συνδέονται με τον ένα ή με τον άλλο τρόπο. Οι πληθυσμοί αλληλεπιδρούν μεταξύ τους σχηματίζοντας ένα περίπλοκο δίκτυο σχέσεων. Υπάρχουν τροφικές και ανταγωνιστικές σχέσεις, καθώς και σχέσεις συμβίωσης, συνεργασίας και παρασιτισμού. Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Εξέλιξη: Οι ζωντανοί οργανισμοί ζουν μαζί για να αντιμετωπίζουν καλύτερα τις τροφικές τους απαιτήσεις, την επιβίωση και αλλαγές στο οικοσύστημά τους. Οι άνθρωποι αλληλοσυνδέονται με όλα τα άλλα ζωντανά όντα με τέτοιο τρόπο, ώστε κάθε αλληλεπίδραση να οδηγεί σε μια συνεχόμενη επίδραση που θα επηρεάσει όλα τα άλλα είδη και θα επιστρέψει τελικά ξανά στους ανθρώπους.

Το κλίμα της Γης εξαρτάται από την επίδραση του Ήλιου, αλλά επηρεάζεται επίσης και από τους ανθρώπους. Τη σύγχρονη εποχή, όλα τα έμβια όντα βιώνουν την παγκόσμια κλιματική αλλαγή που έχει πολλαπλές επιπτώσεις στους οργανισμούς.

Η παρουσία των ανθρώπων στον πλανήτη, οι διαδικασίες που χρησιμοποιούν για την παραγωγή ενέργειας και η εκμετάλλευση των φυσικών πόρων έχουν επίδραση στη μορφολογία και στο κλίμα της Γης, καθώς και σε άλλους ζωντανούς οργανισμούς. Η ανθρώπινη δραστηριότητα έχει προκαλέσει παγκόσμια κλιματική αλλαγή και εξαφάνιση ειδών, επηρεάζοντας έτσι τη βιοποικιλότητα του πλανήτη μας.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Eνέργεια: Η εκμετάλλευση των φυσικών πόρων και των μη ανανεώσιμων πηγών ενέργειας από τον άνθρωπο επηρεάζει ολόκληρο τον πλανήτη, τα συστήματα και τα οικοσυστήματα του.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Εξέλιξη: Οι ανθρώπινες δραστηριότητες μπορούν να επηρεάσουν το φυσικό περιβάλλον, να μεταβάλουν τη βιόσφαιρα και τους φυσικούς οικότοπους και να προκαλέσουν την εξαφάνιση ορισμένων ειδών. Παρεμβαίνουν στη φυσική εξελικτική διαδικασία που οδηγεί στη βιοποικιλότητα, που είναι απαραίτητες για να ευδοκιμήσουν τα οικοσυστήματα.

Η παγκόσμια κλιματική αλλαγή είναι αποτέλεσμα της ανθρώπινης βιομηχανικής και γεωργικής δραστηριότητας και της υπερεκμετάλλευσης των φυσικών πόρων (κυρίως των μη ανανεώσιμων).Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Ενέργεια:Η ύπαρξη διαφορετικών κλιμάτων στη Γη οφείλεται κυρίως στην εισροή και κυκλοφορία ενέργειας στο σύστημα ατμόσφαιρας/υδρόσφαιρας. Η παγκόσμια κλιματική αλλαγή είναι επίσης προϊόν της υπερκατανάλωσης των φυσικών πόρων από τον άνθρωπο, καθώς και της υπερβολικής χρήσης και υποβάθμισης της ενέργειας.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Σύμπαν: Υπάρχουν πολλοί αστρονομικοί παράγοντες που επηρεάζουν το κλίμα της Γης, όπως είναι η έντονη δραστηριότητα στον Ήλιο και η τροχιά της Γης.

Ο καιρός υπάρχει λόγω της συνεχούς τάσης της ατμόσφαιρας της Γης να φτάσει σε θερμοδυναμική ισορροπία. Οφείλεται κυρίως στην ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που λαμβάνει από τον Ήλιο. Διαφορετικές περιοχές στη Γη έχουν διαφορετικές καιρικές συνθήκες, οι οποίες διαφοροποιούνται με το πέρασμα του χρόνου. Αυτές οι καιρικές συνθήκες προσδιορίζουν το κλίμα της περιοχής.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Ενέργεια: Oι βραχυπρόθεσμες και οι μακροπρόθεσμες κλιματικές συνθήκες στη Γη προκύπτουν από την ισορροπία μεταξύ της ενέργειας που λαμβάνει η Γη από τον ήλιο και της ενέργειας που διαφεύγει στο διάστημα, αφού κατανεμηθεί στα συστήματα της Γης (κυρίως στην ατμόσφαιρα και υδρόσφαιρα).

Η ύπαρξη της Γης σχετίζεται άμεσα με τον Ήλιο. Ο Ήλιος είναι η πηγή της ζωής στον πλανήτη μας, καθώς είναι η κύρια πηγή ενέργειας. Η απόσταση μεταξύ της Γης και του Ήλιου είναι επίσης σημαντική για την ύπαρξη ζωής, καθώς καθορίζει τη μέση θερμοκρασία του πλανήτη. Οι κινήσεις της Γης γύρω από τον Ήλιο προκαλούν διάφορα φαινόμενα, όπως είναι οι εποχές και η διαδοχή της μέρας και νύχτας. Η Γη θα καταστραφεί όταν ο Ήλιος φτάσει στο τέλος της ζωής του σε περίπου 4.5 δισεκατομμύρια χρόνια.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Ενέργεια:Η ζωή στη Γη εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ενέργεια που λαμβάνεται από τον Ήλιο.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Δυνάμεις: Η Γη υπόκειται στην βαρυτική έλξη του Ήλιου και επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο του Ήλιου και τα φαινόμενα που προκαλούνται εξαιτίας αυτού (ηλιακές εκλάμψεις).Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Σύμπαν: Η δημιουργία και η θέση της Γης στο Ηλιακό Σύστημα προκύπτουν από τον σχηματισμό και την ανάφλεξη του Ήλιου και τη μετέπειτα εξέλιξη του ηλιακού συστήματος.Σύνδεση με τη Μεγάλη Ιδέα Εξέλιξη: Ο κύκλος ζωής του Ήλιου επηρεάζει τη ζωή στη Γη και μπορεί να οδηγήσει στην εξαφάνιση της. Η ζωή στη Γη οφείλει επίσης την ύπαρξή της στην ιδανική απόσταση της Γης από τον Ήλιο (κατοικήσιμη ζώνη).

Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί επηρεάζονται από τη σύσταση και τους φυσικούς πόρους της Γης. Δεν υπάρχει ζωή χωρίς νερό. Η εσωτερική δομή της Γης, η κίνηση των τεκτονικών πλακών και οι αλληλεπιδράσεις μεγάλης κλίμακας καθορίζουν τη ζωή και κρύβουν φυσικούς κινδύνους για τους οργανισμούς.