1 Description de l’Univers

Description de l’Univers

 

 

1 Présentation de l'Univers connu

L'univers s'étend de l'infiniment petit à l'infiniment grand, la référence étant la taille de l'homme dont l'ordre de grandeur est le mètre.

 

 

1.1  L’infiniment petit

La matière qui nous entoure, qu’elle soit inerte ou vivante, est constituée à partir d’atomes.

Ces atomes peuvent s’assembler pour former des molécules.

 

Ces molécules peuvent s’organiser de différentes façons pour façonner la matière. On citera à titre d’exemple les cellules qui sont constituées de molécules.

 

 

1.2. L’infiniment grand

Dans l'infiniment grand on retiendra les étoiles (dont le Soleil fait partie), le système solaire comportant, outre le Soleil, huit planètes (Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, et Neptune ainsi que les satellites de ces planètes, les astéroïdes et les comètes).

Les étoiles sont regroupées dans des galaxies. Il existe un très grand nombre de galaxies. La galaxie dont fait partie le Soleil est la Voie Lactée.

 

1.3. Propriété commune

Il existe une propriété commune aux structures infiniment petites et infiniment grandes. Il s'agit de la structure lacunaire. Dans une telle structure, la matière est assez bien localisée dans certaines régions de l'espace et entre ces zones où se concentre la matière il règne le vide où le quasi vide.

 

 
 

De même entre les galaxies règnet le quasi vide .

2  Mesure de longueurs

2.1 Unité de longueur

     
     
     
     
     
     
     
     
     

Dans le système international, l’unité de longueur est le mètre (symbole: m).

Multiple ou sous multiple

Symbole

Valeur

mégamètre

Mm

10 6 m

kilomètre

km

10 3 m

mètre

m

1m

centimètre

cm

10 −2 m

millimètre

mm

10 −3 m

micromètre

µm

10 −6 m

nanomètre

nm

10 −9 m

picomètre

pm

10 −12 m

 

2.2 L’écriture scientifique

La notation scientifique est l'écriture d'un nombre sous la forme d'un produit du type: a× 10 n , où a est un nombre décimal tel que 1≤a<10  et n un nombre entier positif ou négatif.

 

Exemple: 1,52× 10 4

 

Application: Donner l’écriture scientifique en kilomètres, puis en mètres du rayon de la Terre R T =6378km .

Réponse: R T =6,378× 10 3 km=6,378× 10 6 m

 

2.3 Ordre de grandeur

Définition: L'ordre de grandeur d'une valeur est la puissance de dix la plus proche de cette valeur.

 

Exemples:

▪       Soit le nombre 1,52× 10 4 . Son ordre de grandeur est 10 4 .

▪       Soit le nombre 8,2× 10 4 . Son ordre de grandeur est 10 5 .

▪       Soit le nombre 1,52× 10 −3 . Son ordre de grandeur est 10 −3 .

▪       Soit le nombre 8,2× 10 −3 . Son ordre de grandeur est 10 −2 .

 

Règles de calcul:

  • 10 0 =1
  •  10 a * 10 b = 10 a+b
  •  10 a *10 b = 10 a−b
  •  ( 10 a ) b = 10 a×b

 

 

3  L’année lumière

3.1 Définition

On appelle année lumière (a.l.) la distance parcourue par la lumière dans le vide en une année.

 

3.2 Valeur de l’année lumière

Pour déterminer la valeur de l’année lumière, il est possible d’utiliser la relation d=c×Δt :

1a.l.=3,0× 10 8 ×365,25×24×3600=9,47× 10 15 m

 

Remarque: l’ordre de grandeur de l’année lumière est 10 16 m .

 

3.3 Voir loin c’est voir dans le passé

Tout objet qui est visible pour l'oeil émet de la lumière. La propagation de cette onde lumineuse n’est pas instantanée. Celle-ci met du temps à parcourir la distance qui sépare l’œil de l’objet observé.

 

 

La lumière reçue nous apporte des informations sur un objet tel qu’il était au moment de l’émission de cette lumière.

 

 

Plus l’objet est éloigné, plus la durée Δt  du parcourt de la lumière est grande et plus nous observons dans le passé.