Ordres de grandeur de 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.

Sous-Multiples et Multiples du mètre
10N Nom préfixé Symbole Nombre en français Nombre en mètres
10 -24 yoctomètre ym quadrillionième 0,000 000 000 000 000 000 000 001
10 -21 zeptomètre zm trilliardième 0,000 000 000 000 000 000 001
10 -18 attomètre am trillionième 0,000 000 000 000 000 001
10 -15 femtomètre fm billiardième 0,000 000 000 000 001
10 -12 picomètre pm billionième 0,000 000 000 001
10 -9 nanomètre nm milliardième 0,000 000 001
10 -6 micromètre µm millionième 0,000 001
10 -4 décimillimètre dmm dix millième 0,0001
10 -3 millimètre mm millième 0,001
10 -2 centimètre cm centième 0,01
10 -1 décimètre dm dixième 0,1
10 0 mètre m un 1
10 1 décamètre dam dix 10
10 2 hectomètre hm cent 100
10 3 kilomètre km mille 1 000
10 4 myriamètre mam dix mille 10 000
10 6 mégamètre Mm million 1 000 000
10 9 gigamètre Gm milliard 1 000 000 000
10 12 téramètre Tm billion 1 000 000 000 000
10 15 pétamètre Pm billiard 1 000 000 000 000 000
10 18 examètre Em trillion 1 000 000 000 000 000 000
10 21 zettamètre Zm trilliard 1 000 000 000 000 000 000 000
10 24 yottamètre Ym quadrillion 1 000 000 000 000 000 000 000 000

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'une particule atomique : nucléon (proton, neutron) ou électron. Les dernières mesures du rayon de charge du proton donne un rayon de 0,8751(61)×10−15 m[2]. Les scientifiques s'accordent à dire que l'électron étant une particule ponctuelle, celui-ci n'a pas de rayon[3] (expérimentalement inférieur à 10-22 m[4]).
  • 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) :

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[6]
  • 10–6 m : une bactérie mesure de 0,1 à 10 µm[7]
  • 10-4 m : un cheveu mesure entre 50 et 100 µm de diamètre[8]

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)[11].
    • 400 m est la circonférence d'un stade d'athlétisme[12].
    • le plus haut gratte-ciel, Burj Khalifa, fait 2716,5 pieds = 828 m de haut[13].

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 = km :
  • 104 m = 10 km :
  • 105 m = 100 km :
  • 106 m = 1 000 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 :
    • distance moyenne entre la Terre et le Soleil : 150 millions de kilomètres, soit 1 ua[22].
  • 1012 m = 1 milliard de kilomètres :
    • demi-grand axe de l'orbite de Pluton : 5,9 milliards de kilomètres[23], 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.
    • demi-grand axe de Sedna : 78,45×109 km, soit 515 ua. Un des objets connus du Système solaire les plus lointains..

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)[24].

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)[25]
  • 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)
échelles de tailles du vivant

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. CODATA 2006,http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?plkl%7Csearch_for=planck
  2. CODATA 2014
  3. « L'Électron », sur www.cnrs.fr (consulté le 31 juillet 2018)
  4. (en) Hans Dehmelt, « A Single Atomic Particle Forever Floating at Rest in Free Space: New Value for Electron Radius », Physica Scripta, vol. 1988, no T22,‎ , p. 102 (ISSN 1402-4896, DOI 10.1088/0031-8949/1988/T22/016, lire en ligne)
  5. http://www.museum-grenoble.fr/passe/sciencefete/3/taille.html
  6. http://iopscience.iop.org/1748-3190/3/4/046001
  7. http://www.bacteriologie.net/generale/morphologiestructure.html
  8. L'OREAL
  9. (en) Christian Rabeling, Jeremy M. Brown, Manfred Verhaagh, « Newly discovered sister lineage sheds light on early ant evolution », PNAS,‎ (DOI 10.1073/pnas.0806187105)
  10. Ant ecology (présentation en ligne)
  11. [1]
  12. Encyclopédie Larousse
  13. site officiel BURJ KHALIFA
  14. Alpes : le Mont Blanc a perdu deux mètres en deux ans, Europe 1, 10 septembre 2015
  15. (en) General Info, 8000ers.com
  16. (en) « Mauna Loa - Earth's Largest Volcano », sur Observatoire volcanologique d'Hawaï, United States Geological Survey.
  17. [2], Pourquoi le marathon fait-il une distance de 42,195 km ?, consulté le 10/01/2011.
  18. NASA
  19. Solar Systeme exploration(NASA)
  20. 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]
  21. Solar Systeme exploration(NASA)
  22. Solar Systeme exploration(NASA)
  23. http://www.insu.cnrs.fr/image1368,schema-illustrant-position-diametre-planetes-systeme-soalire.html
  24. James B. Kaler, Proxima Centaury
  25. http://www.le-systeme-solaire.net/voielactee.html
  26. Christian, Eric; Safi-Harb, Samar.[3] NASA: Ask an Astrophysicist. Retrieved 2007-11-28.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]