Ordres de grandeur de longueur
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Article principal : ordre de grandeur.
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.
Sommaire
Ordres de grandeur[modifier | modifier le code]
Taille subatomique[modifier | modifier le code]
Ordre de grandeur des particules et des atomes (tailles inférieures à 1 nm, soit 10–9 m) :
- 1,616 252(81)×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), « rayon classique de l'électron » (2,817 940 325×10-15 m[2], calcul effectué en ignorant les effets de la mécanique quantique)
- 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 0,529 177 210 8(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) :
- 10-8 m : les virus ont une taille allant de 20 à 300 nm[3]
- 10-7 m : la longueur d'onde de la lumière visible s'étend de 380 à 740 nm
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) :
- 10–6 m : l'extrémité de la trompe (proboscis) d'un moustique est inférieur à 1 µm[4]
- 10–6 m : une bactérie mesure de 0,1 à 10 µm[5]
- 10-4 m : un cheveu mesure entre 50 et 100 µm de diamètre[6]
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 :
- 101 m = 10 m :
- sur certaines côtes, l'amplitude des marées peut atteindre 10 m ;
- lors du séisme du 26 décembre 2004 dans l'océan Indien, 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)[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) :
- 103 m = 1 km :
- altitude du mont Blanc : 4 809 m[12],
- altitude de l'Everest : 8 848 m[13] ;
- 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[14].
- 105 m = 100 km :
- Le diamètre d'Encelade, satellite de Saturne, est de 504 km.
- 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 :
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 :
- 1012 m = 1 milliard de kilomètres :
- 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 :
- la Voie lactée a un diamètre de 100 000 années-lumière (9,5×1020 m))[23]
- 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 :
- Taille approximative du Grand Mur de Sloan, 3e plus grand superamas de l'univers
- 1026 m :
- la plus grande distance observable dans l'univers est d'environ 13,7×109 années-lumière (1,3×1026 m)
Notes et références[modifier | modifier le code]
- 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://www.museum-grenoble.fr/passe/sciencefete/3/taille.html
- 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 », PNAS, (DOI 10.1073/pnas.0806187105)
- Ant ecology (présentation en ligne)
- [1]
- Encyclopédie Larousse
- site officiel BURJ KHALIFA
- Alpes : le Mont Blanc a perdu deux mètres en deux ans, Europe 1, 10 septembre 2015
- (en) General Info, 8000ers.com
- [2], Pourquoi le marathon fait-il une distance de 42,195 km ?, consulté le 10/01/2011.
- NASA
- Solar Systeme exploration(NASA)
- 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)
- Solar Systeme exploration(NASA)
- http://www.insu.cnrs.fr/image1368,schema-illustrant-position-diametre-planetes-systeme-soalire.html
- James B. Kaler, Proxima Centaury
- http://www.le-systeme-solaire.net/voielactee.html
- Christian, Eric; Safi-Harb, Samar.[3] NASA: Ask an Astrophysicist. Retrieved 2007-11-28.
Voir aussi[modifier | modifier le code]
Liens externes[modifier | modifier le code]
- (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
