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Ordre de grandeur (longueur)

 

Ordre de grandeur (longueur)

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Cet article liste les ordres de grandeur de longueur que l'on retrouve dans la nature.

Il illustre certaines de ces grandeurs par un exemple qui permet au lecteur de visualiser la dimension présentée.

Ordres de grandeur[modifier | modifier le code]

Taille subatomique[modifier | modifier le code]

Les ordres de grandeur des particules et des atomes (tailles inférieures à 1 nm, soit 10-9 m) :

  • 1.616 252(81) x 10-35 m : longueur de Planck [1]
  • < 10-18 m : taille d'un quark ;
  • 10-15 m = 1 fm : taille approximative d'un nucléon (proton, neutron), taille d'un électron (rayon classique de l'électron 2.817940325*10-15 m [2]) ;
  • 10-15 m  : taille approximative du noyau d'un atome ;
  • 10-10 m = 0,1 nm = 1 Å : ordre de grandeur du rayon d'un atome (entre 0,25 Å pour l'hydrogène et 2,25 Å pour le césium) ; le rayon de Bohr a0 est de 0,5291772108(18)×10-10 m
  • 10-9 m = 1 nm : ordre de grandeur de la distance interatomique dans un cristal ou une molécule ; rayon de la double hélice de l'ADN.

Taille nanométrique : 10-9 m, 10-8 m, 10-7 m[modifier | modifier le code]

Ordre de grandeur des plus petites espèces vivantes (de l'ordre de 1 nm à 1 µm, soit 10-9 à 10-6 m) :

Taille micrométrique[modifier | modifier le code]

Ordre de grandeur des cellules (de l'ordre de 1 µm à 1 mm, soit 10-6 à 10-3 m) :

Taille humaine[modifier | modifier le code]

Ordre de grandeur des longueurs courantes dans le domaine humain (de l'ordre de 1 mm à 1 km, soit 10-3 à 103 m) :

  • 10-2 m = 1 cm :
  • 100 m = 1 m :
    • un volume de 1 000 L est contenu dans un cube de 1 m d'arête ;
    • la taille humaine moyenne est d'environ 1,6 m pour une femme et 1,8 m pour un homme ;
    • dans une habitation française typique, la hauteur de plafond des pièces est d'environ 2,5 m à 2,6 m.
  • 101 m = 10 m :
  • 102 m = 100 m :
    • 100 m est la longueur du côté d'un stade ;
    • 115,5 m est la hauteur de l'arbre le plus haut du monde (Hyperion) [9].
    • 400 m est la circonférence d'un stade d'athlétisme [10].
    • le plus haut gratte-ciel, Burj Khalifa, fait 2716,5 pieds = 828 m de haut[11].

Taille planétaire[modifier | modifier le code]

Ordre de grandeur des phénomènes géologiques (de l'ordre de 1 à 100 000 km, soit 103 à 108 m) :

  • 106 m = 1000 km :
    • Le diamètre de Thétys, un des plus grands satellites de Saturne, est de 1 060 km.
  • 107 m = 10 000 km :
    • rayon de la Terre à l'équateur : 6378,1 km [15].
    • circonférence de la Terre : environ 40 075 km[16].

Taille interplanétaire[modifier | modifier le code]

Ordre de grandeur des distances entre planètes dans le système solaire (de l'ordre de 100 000 km à 10 milliards de kilomètres, soit 108 à 1013 m) :

  • 108 m = 100 000 km :
  • 109 m = 1 million de km :
    • diamètre du soleil : 1 392 684 km
  • 1011 m = 100 millions de kilomètres :
    • distance moyenne entre la Terre et le Soleil : 150 millions de kilomètres, soit 1 ua[19].
  • 1012 m = 1 milliard de kilomètres :
    • demi-grand axe de l'orbite de Pluton : 5,9 milliards de kilomètres [20] , soit 39,5 ua.
  • 1013 m = 10 milliards de kilomètres :
    • rayon du système solaire : 18 milliards de kilomètres, soit 120 ua. On considère que la frontière extérieure du système solaire est l'héliopause.

Taille interstellaire[modifier | modifier le code]

Ordre de grandeur des distances entre les étoiles dans notre Galaxie (de l'ordre de 1016 m) :

  • une année-lumière, la distance parcourue par la lumière en une année, vaut 9 460 800 000 000 km, soit environ 9,5×1015 m (9 500 000 000 000 km), soit environ 63 000 ua ;
  • un parsec vaut environ 3,18×1016 m ou 3,26 années-lumière, soit à peu près 206 000 ua ;
  • Proxima du Centaure, l'étoile la plus proche du Soleil, se trouve à environ 4×1016 m (1,3 parsec, 4,28 années-lumière)[21].

Taille intergalactique[modifier | modifier le code]

Ordre de grandeur des distances galactiques (supérieures à 1018 m) :

  • 1019 m :
    • la Voie lactée a une épaisseur de 1 500 années-lumière (1,4 × 1019 m)
  • 1020 m :
    • le Soleil se trouve à 28 000 années-lumière du centre de la Voie lactée (2,6×1020 m) [22]
  • 1021 m :
  • 1022 m :
    • la galaxie d'Andromède se trouve à 2,36 millions d'années-lumière de la Voie Lactée (2,2×1022 m)
  • 1025 m :
  • 1026 m :
    • la plus grande distance observable dans l'univers est d'environ 13,7×109 années-lumière (1,3×1026 m)

Liste des ordres de grandeur[modifier | modifier le code]

Références[modifier | modifier le code]

  1. ↑ CODATA 2006,http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?plkl%7Csearch_for=planck [archive]
  2. ↑ organisme du CODATA 2002 (Peter J. Mohh et Barry N. Taylor, « CODATA recommended values of the fundamental physical constants: 2002 », dans Reviews of Modern Physics, vol. 77, no 1, 2005, p. 1–107) physics.nist.gov [archive] [PDF]
  3. ↑ http://www.museum-grenoble.fr/passe/sciencefete/3/taille.html [archive]
  4. ↑ http://iopscience.iop.org/1748-3190/3/4/046001 [archive]
  5. ↑ http://www.bacteriologie.net/generale/morphologiestructure.html [archive]
  6. ↑ L'OREAL [archive]
  7. ↑ (en) Christian Rabeling, Jeremy M. Brown, Manfred Verhaagh, « Newly discovered sister lineage sheds light on early ant evolution », PNAS, 15 septembre 2008 (DOI 10.1073/pnas.0806187105)
  8. ↑ Ant ecology (présentation en ligne [archive])
  9. ↑ [1] [archive]
  10. ↑ Encyclopédie Larousse[2] [archive]
  11. ↑ site officiel BURJ KHALIFA[3] [archive]
  12. ↑ L'altitude du Mont-Blanc revue à la baisse (Futura-sciences) [4] [archive]
  13. ↑ Mesure en 1999 [5] [archive]
  14. ↑ [6] [archive], Pourquoi le marathon fait-il une distance de 42,195 km ?, consulté le 10/01/2011.
  15. ↑ NASA [7] [archive]
  16. ↑ Solar Systeme exploration(NASA)[8] [archive]
  17. ↑ organisme du CODATA 2002 (Peter J. Mohh et Barry N. Taylor, « CODATA recommended values of the fundamental physical constants: 2002 », dans Reviews of Modern Physics, vol. 77, no 1, 2005, p. 1–107) physics.nist.gov [archive] [pdf]
  18. ↑ Solar Systeme exploration(NASA)[9] [archive]
  19. ↑ Solar Systeme exploration(NASA) [10] [archive]
  20. ↑ http://www.insu.cnrs.fr/image1368,schema-illustrant-position-diametre-planetes-systeme-soalire.html [archive]
  21. ↑ James B. Kaler, Proxima Centaury [11] [archive]
  22. ↑ http://www.le-systeme-solaire.net/voielactee.html [archive]
  23. ↑ Christian, Eric; Safi-Harb, Samar.[12] [archive]NASA: Ask an Astrophysicist. Retrieved 2007-11-28.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Article connexe[modifier | modifier le code]

  • La scène finale du film Men in Black joue sur la notion d'échelle et d'ordre de grandeur. On peut y voir des extraterrestres jouer avec une bille contenant la voie lactée. On peut aussi voir une galaxie servir de collier à un chat.

Liens externes[modifier | modifier le code]

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28/10/2013
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