¿Por qué los átomos están constantemente presentes en el aire a pesar de la presencia de la fuerza gravitatoria? ¿Hay una fuerza de tensión del espacio que atrae a los átomos?

Se trata de la presión diferencial .

La presión es la fuerza neta por unidad de área, que es causada por billones de átomos y moléculas que chocan contra el lado de un objeto. Si el objeto tiene más presión en un lado que en el otro, se obtiene un diferencial de presión, que ejerce una fuerza neta que empuja el objeto hacia el área de baja presión. Entre muchos otros efectos, esto es lo que causa el viento.

Volviendo a tu pregunta. Mientras que la gravedad de hecho tira de todos los átomos en la atmósfera hacia abajo, la presión diferencial del aire contrarresta exactamente esto, por lo que todo queda en un estado de equilibrio. En otras palabras, si coloca una caja imaginaria alrededor de un poco de aire, el peso del aire en esta caja es exactamente igual a la diferencia entre la fuerza ejercida por la presión de aire debajo de ella y la fuerza ejercida por la presión de aire sobre ella.

Debido a esto, la atmósfera siempre se dispondrá para tener su máxima presión a nivel del suelo y gradualmente se hará más delgada (es decir, tendrá menos presión) a medida que aumenta la altitud (como se ve en la siguiente ilustración).

Una muy buena pregunta. Es porque los átomos y las moléculas en el aire tienen energía cinética de la temperatura ambiental. Los átomos en el suelo calentado por el sol le dan a los átomos del aire energía cinética (velocidad). Esto mantiene a todos los átomos de gas y las moléculas que se alejan entre sí separadas. La ecuación aplicable es PV = nRT donde P es presión, V es volumen, n es el número de átomos o moléculas, R es un número constante y T es la temperatura en grados Kelvin.

La gravedad sigue tirando en el aire tanto como lo hace en todo lo demás. La razón por la que tenemos una atmósfera es porque hay suficiente aire que crea, debido a la gravedad, una esfera de aproximadamente 60 kilómetros de espesor alrededor de nuestro planeta.
En cuanto a por qué el aire no es un sólido, la gravedad no es lo suficientemente fuerte en la tierra para superar la repulsión natural entre los átomos.