|
Les enfants d'Orion
|
Puissances de dix : les ordres de grandeur dans l'univers
Comment se rendre compte de la taille de l'Univers ?
Ou, du moins , de la taille de l'Univers "accessible"
Tel est le but de cette page.
Petit préliminaire mathématique
Qu'est ce qu'une puissance de 10 :
10n = {10 X 10 X... X 10} (n fois)
C'est-à-dire le nombre {1 suivi de n zéros}
Concrètement, et plus simplement :
1, c'est le chiffre 1 suivi de aucun zéro. On dit que 1 = 100
10, c'est le chiffre 1 suivi de 1 zéro. On dit que 10 = 101
100, c'est le chiffre 1 suivi de 2 zéros. On dit que 100 = 102
On peut aussi définir des puissances négatives :
1/10, c'est 1 divisé par 101. On dit que 1/10 = 10-1
1/100, c'est 1 divisé par 102. On dit que 1/100 = 10-2
A la découverte de l'Univers
Multiplier UNE fois par 10 = UN ordre de grandeur = UN pas :
Quelques exemples de pas :
D'une pièce de monnaie (10-2m) à une souris (10-1m)
D'une souris (10-1m) à un homme (100m)
D'un homme (100m) à une maison (101m)
Du très petit au très grand :
(10-35m) : la longueur de Planck, la plus petite distance ayant une signification physique, complètement inaccessible pour longtemps
(10-16m) : les quarks
(10-14m) : les noyaux des atomes
(10-11m) : les atomes
(10-7m) : les grosses molécules organiques (l'ADN, les protéines)
(10-6m) : 1/1000° de mm, le noyau d'une cellule
(10-5m) : une cellule
(10-4m) : 1/10° de mm, indiscernable à l'oeil nu, les plus gros "microbes"
(100m) : 1 m, la taille humaine
(101m) : 10 m, une maison
(102m) : 100 m, un terrain de football
(103m) : 1000 m, 1 km, un quartier
(104m) : 10 km, une ville
(105m) : 100 km, une région
(106m) : 1000 km, un pays
(107m) : 10 000 km, presque la Terre....
(108m) : 100 000 km, plusieurs fois la Terre
(109m) : 1 million de km, 2.5 fois la distance Terre-Lune, l'Homme n'a jamais atteint cette distance...
(1012m) : 1 milliard de km, plusieurs fois la distance Terre-Soleil
(1013m) : 10 milliards de km, tout le système solaire
(1016m) : 10 000 milliards de km, 1 année-lumière, pas encore d'autre étoile au voisinage du Soleil...
(1021m) : 100 000 années-lumière, presque le diamètre de notre galaxie
(1025m) : 1 milliard d'années-lumière, les galaxies apparaissent comme de la poussière
(1026m) : 10 milliard d'années-lumière
18 milliards d'année-lumière, c'est l'horizon cosmologique.
Fin du voyage
L'Univers accessible aujourd'hui en résumé, c'est 40 pas
Jusqu'à l'invention des premiers instruments d'optique (lunettes astronomiques), c'est-à-dire jusqu'à la Renaissance, on pensait l'Univers en de l'ordre de 15 pas...
Les distances perçues par les hommes ont beaucoup évolué.
Voir notre page (en construction) : .....
La profondeur du ciel :
En allant vers le très grand,
en tournant les yeux vers le ciel
les puissance de dix sont d'abord un outil pour comprendre que le ciel n'est pas une sphère, contrairement aux apparences.
Dés que l'on parle d'un objet dans le ciel, la première question à résoudre est :
Quelle est sa distance ? Quelle est sa taille ?
Le situer dans l'échelle des "puissances de dix" (en mètres) est une première visualisation mentale indispensable
Voir nos notes bibliographiques :
L'univers, la Terre et les humains
Les puissances de dix
Quelques sites sur les puissances de dix :
La page du CERN, en français, un peu trop succinct
Powers of 10 : Interactive Java Tutorials, en anglais, plus complet.
retour à la page d'accueil
Nous contacter :
mise à jour 17 juillet 2005