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De quoi l’univers est-il constitué ?

Par Yann le 15/03/2017 Ressources > Physique-Chimie > Seconde > Mécanique > La structure de l’univers

Utiliser la notation scientifique pour décrire l’univers

Que ce soit dans le domaine microscopique ou ou astronomique les différentes dimensions ne peuvent être exprimées simplement qu’en utilisant des puissances de dix.  Afin de comparer facilement ces dimensions on utilise une notation commune: la notation scientifique.

En notation scientifique un nombre s’écrit toujours sous la forme:

a x 10b

où :

  • a en un nombre décimale supérieur à un et strictement inférieur à 10
  • b est un nombre entier relatif qui peut être soit positif soit négatif

La structure de l’univers de l’échelle microscopique à l’échelle humaine

La matière qui constitue les différents corps de l’univers ( planètes, étoiles, nébuleuses etc ) est composée d’atomes. Ces atomes comportent un noyau central entouré d’électrons mais le vide règne entre les deux. En effet, la taille d’un noyau est de l’ordre de 10-15 m et les électrons se situent à une distance de l’ordre de 10-10 m ce qui signifie qu’ un éléctron se  trouve à une distance du noyau 100 000 fois plus grande que ce dernier.
Un atome, et donc la matière dans son ensemble, possède un caractère lacunaire: elle est essentiellement composée d’espace vide.
Les atomes  peuvent s’associer pour former des molécules dont la taille varie selon le nombre d’atomes mais qui pour la plupart sont comprise entre 10-10 m et 10-8 m
Le molécules peuvent constituer les unités de base des êtres vivants: les cellules. La taille des cellules est compris entre 10 -5 et 10 -4 m. Les êtres vivants peuvent être unicellulaires ( comme les bactéries ) ou multicelluraire comme insectes, mamimère etc et avoir donc une taille comprise entre 10-5 m et quelques mètres.

La structure de l’univers à l’échelle astronomique

Le système solaire

La Terre fait partie d’un système planétaire dont une étoile occupe le centre : il s’agit du Soleil. Ce dernier à un rayon d’environ 7 x 105 km tandis que celui de la terre est de d’environ 6,4 x 103 km. Par ailleurs la Terre se trouve en moyenne à 1,5 x 108 km du Soleil. A l’exception de Mercure, Venus et quelques astéroïdes l’espace qui les sépare est vide. On retrouve à l’échelle du système solaire une structure lacunaire.
Outre la Terre on trouve autour du Soleil sept autres planètes et leurs satellites, des astéroïdes, des comètes et des planètes naines ( Comme pluton, Eris ou Sedna ).

Les étoiles et systèmes stellaires

Le Soleil n’est qu’une étoile de taille moyenne parmi d’autres. Sa plus proche voisine est Proxima du centaure située à environ 4, 2 années de lumière soit 4 x 1013 km.  Certaines étoiles sont, comme le Soleil, accompagnées de planète qui sont dites  » planète extrasolaires « . Ces dernières n’ont été découvertes qu’au milieu des années quatre-vingt dix grâce au progrès techniques. Actuellement plusieurs centaines de planètes extrasolaires ont été détectées.

La Galaxie

Notre système solaire fait partie d’une galaxie appelée voie lactée qui correspond à ‘un ensemble plus vaste regroupant plusieurs centaines de milliards d’étoiles et qui s’étend sur environ 100 000 années de lumières ( environ 1018 km ). Notre système solaire tourne autour du centre de la galaxie en 226 millions d’années.

Au-delà de la galaxie

Les galaxies se regroupe également pour former des amas de Galaxie qui forment eux-même des super amas. L’univers observable connu s’étend sur environ 45milliard années de lumière soit environ 4,3 x 1023 km

Aspect lacunaire de l’univers

Que ce soit à l’échelle de des atomes, des planètes, des étoiles ou des galaxie ou retrouve une structure lacunaire où les différent éléments sont séparés par  de grande étendues de vide.

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