- Ordre de grandeur (longueur)
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Cet article liste les ordres de grandeur de longueur que l'on retrouve dans la nature et illustre certaines de ces grandeurs par un exemple qui permet au lecteur de visualiser la dimension présentée.
Sommaire
Ordres de grandeur
Taille subatomique
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]) ;
- 10-14 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
Ordre de grandeur des plus petites espèces vivantes (de l'ordre de 1 nm à 1 µm, soit 10-9 à 10-6 m) :
- 10-8 m : les virus ont une taille allant de 20 à 450 nm
- 10-7 m : la longueur d'onde de la lumière visible s'étend de 380 à 740 nm
Taille micrométrique
Ordre de grandeur des cellules (de l'ordre de 1 µm à 1 mm, soit 10-6 à 10-3 m) :
- 10-6 m : l'extrémité de la trompe (proboscis) d'un moustique est inférieur à 1 µm [3]
- 10-6 m : une bactérie mesure de 0,1 à 10 µm [4]
- 10-4 m : un cheveu mesure entre 50 et 100µm de diamètre[5]
Taille humaine
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 :
- 101 m = 10 m :
- sur certaines côtes, l'amplitude des marées peut atteindre 10 m ;
- lors du tsunami du 26 décembre 2004, certaines vagues ont atteint 15 m de hauteur.
- 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) [8].
- 400 m est la circonférence d'un stade d'athlétisme [9].
- le plus haut gratte-ciel, Burj Dubaï, fait 2716,5 pieds = 828 m de haut[10].
Taille planétaire
Ordre de grandeur des phénomènes géologiques (de l'ordre de 1 à 100 000 km, soit 103 à 108 m) :
- 103 m = 1 km :
- hauteur du mont Blanc : 4 808 m [11];
- hauteur de l'Everest : 8 850 m [12];
- 104 m = 10 km :
- l'épaisseur de l'atmosphère terrestre est d'environ 90 km.
- la distance d'un marathon est d'exactement 42,195 km[13].
- 106 m = 1000 km :
- Le diamètre de Téthys, un des plus grands satellites de Saturne, est de 1 060 km.
- 107 m = 10 000 km :
Taille interplanétaire
Ordre de grandeur des distances entre planètes dans le système solaire (de l'ordre de 100 000 à 10 milliards de km, soit 108 à 1013 m) :
- 108 m = 100 000 km :
- distance parcourue par la lumière en une seconde : 299 792 458 m [16];
- 1011 m = 100 millions de km :
- 1012 m = 1 milliard de km :
- 1013 m = 10 milliards de km :
- rayon du système solaire : 14,4 milliards de km, soit 93 ua.
Taille interstellaire
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)[20].
Taille intergalactique
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)
- la Voie lactée a un diamètre de 100 000 années-lumière (9,5×1020 m))[21]
- 1022 m :
- la galaxie d'Andromède se trouve à 2,36 millions d'années-lumière de la Voie Lactée (2,2×1022 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
Voir aussi
- La scène finale du film Men in Black joue sur la notion d'échelle et d'ordre de grandeur.
Références
- CODATA 2006,http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?plkl%7Csearch_for=planck
- 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 [PDF]
- http://iopscience.iop.org/1748-3190/3/4/046001
- http://www.bacteriologie.net/generale/morphologiestructure.html
- L'OREAL
- (en) Christian Rabeling, Jeremy M. Brown, Manfred Verhaagh, « Newly discovered sister lineage sheds light on early ant evolution », dans PNAS, 15 septembre 2008 [lien DOI]
- Ant ecology [présentation en ligne]
- [1]
- Encyclopédie Larousse[2]
- site officiel BURJ KHALIFA[3]
- L'altitude du Mont-Blanc revue à la baisse (Futura-sciences) [4]
- Mesure en 1999 [5]
- [6], Pourquoi le marathon fait-il une distance de 42,195 km ?, consulté le 10/01/2011.
- NASA [7]
- Solar Systeme exploration(NASA)[8]
- 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]
- Solar Systeme exploration(NASA)[9]
- Solar Systeme exploration(NASA) [10]
- http://www.insu.cnrs.fr/image1368,schema-illustrant-position-diametre-planetes-systeme-soalire.html
- James B. Kaler, Proxima Centaury [11]
- Christian, Eric; Safi-Harb, Samar.[12]NASA: Ask an Astrophysicist. Retrieved 2007-11-28.
Liens externes
- (en) Secret Worlds : The Universe Within, une animation Java qui présente la notion d'échelle de la galaxie (10 millions d'années-lumière, 1023 m) au quark (100 attomètres, 10-16 m) ; site Molecular Expressions™, Université de Floride, inspiré du film Powers of Ten (1977)
- (en) Powers of Ten, le film original de Charles et Ray Eames
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