rapport de taille entre les objets dans l'Univers

[Stjol]

Bonjour,
j'ai eu une conversation avec un de mes enfants et l'on s'est posée la question sur le rapport entre notre taille humaine, environ 2 mètres (taille choisit pour peut-être une simplification dans les calculs ? vous jugerez si cela est pertinent ), et les différentes tailles des objets qui composent l'Univers (quarks, atomes, humains, planètes, étoiles, galaxies, amas de galaxies et l'Univers lui-même, pour se que l'on sait de sa taille supposé admis ).

Donc première question :
un de mes fils m'a appris que l'on était plus proche de la taille du Soleil ( en rapport ) que celui d'un quark.
Est-ce que cela est vrai ?

ensuite deuxième question :
Est-ce que l'humain est, en rapport de taille, de la taille d'un quark par rapport à la taille de l'Univers ?

Merci par avance pour vos réponses .

Je précise que je n'y connais rien en science, je n'ai pas fait de grandes études ( je n'ai que le niveau bac), veuillez me pardonner si ma question est mal formulée et/ou stupide .
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[Deedee81]

Salut,

un de mes fils m'a appris que l'on était plus proche de la taille du Soleil ( en rapport ) que celui d'un quark.
Est-ce que cela est vrai ?

Difficile de parler de la taille d'un quarks (théoriquement ponctuel) mais sa section efficace basse énergie est à peu de chose près la taille d'un proton.
Et avec cette taille, oui, il a raison.

ensuite deuxième question :
Est-ce que l'humain est, en rapport de taille, de la taille d'un quark par rapport à la taille de l'Univers ?

On ne connait pas la taille de l'univers. Mais si tu parles de l'univers observable, grosso modo, c'est de cet ordre de grandeur oui (à quelques ordres de grandeur près).

[Gilgamesh]

C'est une question tout à fait pertinente. On va le faire en puissance de 10.

Longueur de Planck : 10^-35 m
Quark : 10^-18 m
Proton : 10^-15 m
Atome : 10^-10 m
Virus : 10^-8 m
Bactérie : 10^-6 m
Cellule : 10^-5 m
Homme : 10⁰ m
Terre : 10⁷ m
Soleil : 10⁹ m
Système solaire : 10¹³ m (héliosphère)
Galaxie : 10²¹ m (diamètre du disque)
Univers : 10²⁶ m (rayon de Hubble)

[Stjol]

Bonjour,

Merci beaucoup pour vos réponses .
Oui je parlais de l'univers observable, et c'est après avoir vu cette vidéo sur youtube :https://www.youtube.com/watch?v=CBOD7zg4zpA et cette image :https://fr.wikipedia.org/wiki/Liste_...update)-fr.png
qu'on s'est posé tout les deux la question .
Bonne journée

[A voir en vidéo sur Futura]

[obi76]

Salut,

Galaxie : 10²¹ m (diamètre du disque)
Univers : 10²⁶ m (rayon de Hubble)

il n'y a qu'un facteur 10 000 entre les deux ??

[papy-alain]

Salut,



il n'y a qu'un facteur 10 000 entre les deux ??

10²⁶ / 10²¹ = 100.000

[Deedee81]

Salut,

10²⁶ / 10²¹ = 100.000

Ca reste trompeusement peu.

A comparer aux centaines de milliards de galaxies. Mais 100000 au cube ça fait vraiment beaucoup et les galaxies ne sont pas si éloignées que ça les unes des autres. L'ordre de grandeur est donc correct.

[obi76]

(étourderie), mais quand bien meme, ça me parait peu... (enfin à ces échelles)...

Oui au cube c'est sur, mais je ne pensais pas qu'il fut à peu près imaginable...

[papy-alain]

(étourderie), mais quand bien meme, ça me parait peu... (enfin à ces échelles)...

Oui au cube c'est sur, mais je ne pensais pas qu'il fut à peu près imaginable...

La Voie Lactée fait à peu près 100.000 al. Multiplié par 100.000, ça fait 10 Gal. L'ordre de grandeur est correct.

[Deedee81]

Dans l'univers avec ces chiffres pleins de zéros (*), et l'amplification faramineuse lorsqu'on élève au cube, on a parfois de grosses surprises.

(*) Ce qui rend difficile de compter avec les mains, pourtant moi aussi j'ai des mains pleines de doigts

[Gilgamesh]

Salut,
il n'y a qu'un facteur 10 000 entre les deux ??

Un peu plus (si on prend un diamètre de ~90 Gly c'est plutôt de l'ordre de 10⁶ en fait) mais oui, en soi c'est peu. Les galaxies sont séparées par des distances qui vont typiquement de 10 à 100 fois leur diamètre, Appliqué à une foule humaine, ça se compare à la densité de passants sur une grande place. Alors qu'au niveau stellaire, c'est le grand désert : les étoiles dans (les bras de) la galaxie sont séparées par plus de dix millions de fois leur diamètre. Appliqué à une foule humaine, c'est comme si les gens étaient séparés en moyenne par un diamètre terrestre. Il n'y aurait pas plus d'une dizaine de personnes à la surface de la Terre.

[Nicophil]

Les galaxies sont séparées par des distances qui vont typiquement de 10 à 100 fois leur diamètre

Leurs disques oui, mais ceux-ci ne représentent qu'une (très ?) petite partie de leurs masses.

[obi76]

Un peu plus (si on prend un diamètre de ~90 Gly c'est plutôt de l'ordre de 10⁶ en fait) mais oui, en soi c'est peu. Les galaxies sont séparées par des distances qui vont typiquement de 10 à 100 fois leur diamètre, Appliqué à une foule humaine, ça se compare à la densité de passants sur une grande place. Alors qu'au niveau stellaire, c'est le grand désert : les étoiles dans (les bras de) la galaxie sont séparées par plus de dix millions de fois leur diamètre. Appliqué à une foule humaine, c'est comme si les gens étaient séparés en moyenne par un diamètre terrestre. Il n'y aurait pas plus d'une dizaine de personnes à la surface de la Terre.

C'est toujours sympa ces analogies, merci

[Gilgamesh]

Leurs disques oui, mais ceux-ci ne représentent qu'une (très ?) petite partie de leurs masses.

Comparé au halo de matière noire, oui.

Pour la Galaxie on a (M : masse, L : luminosité)

Disque :
M ~ 60.10⁹ M_⊙
L ~ 15 - 20.10⁹ L_⊙
(à 95% dans le disque fin)

Bulbe
M ~ 20.10⁹ M_⊙
L ~ 5.10⁹ L_⊙

Halo (étoiles)
M ~ 10⁹ M_⊙

Amas globulaire : quelques % du total

Halo (CDM) :
M ~ 600 - 3000.10⁹ M_⊙

source :
Our Galaxy, The Milky Way
On the Shoulders of Giants: Properties of the Stellar Halo and the Milky Way Mass Distribution

[muzoter]

Dans le passé les unités de mesure étaient directement branchées sur l'être humain exemple le mêtre par seconde vaut 3,6 km/h : la vitesse d'un marcheur pas trop rapide genre petit vieux ou penseur déambulant car une personne en bonne forme ayant des jambes normales ni trop longues ni trop courtes, sans trop penser marche aisément à 6 quant aux marathoniens dare-dare ils tracent plus vite encore, jusqu'à 21

https://run-motion.com/barriere-2-heures-marathon/

Autres chiffres :

- nombre d'atomes dans l'univers observable : 10^80
- l'horloge cosmique marquerait de l'ordre de 10^18 secondes

Mais comparaison est-ce toujours raison

Est-ce toujours légitime de comparer des chiffres qui collent à des réalités très différentes exemple faut-il dire sauf en rêve et sans induire en erreur, qu'un atome est comparable à un ballon de football de diamètre 20 cm au centre d'une sphère de diamètre 20km

[Deedee81]

Salut,

comparable à un ballon de football de diamètre 20 cm au centre d'une sphère de diamètre 20km

Va dire ça à Messi

[muzoter]

Donc première question :
un de mes fils m'a appris que l'on était plus proche de la taille du Soleil ( en rapport ) que celui d'un quark.
Est-ce que cela est vrai ?

ensuite deuxième question :
Est-ce que l'humain est, en rapport de taille, de la taille d'un quark par rapport à la taille de l'Univers ?

Pour répondre à ces questions pas difficile, suffit de convoquer les tailles respectives et de calculer et de comparer les rapports toutefois à quoi ça sert, quels enseignements tirer de cela

[Deedee81]

quels enseignements tirer de cela

Pour le plaisir il me semble et aussi pour faire "voir" les ordres de grandeur. Ca peut avoir une (petite) importance pédagogique.

[invite06459106]

à quoi ça sert

Assouvir sa curiosité...Ce qui peut mener à plein de trucs...Pour les enfant, éventuellement s'intéresser encore plus aux sciences, ect...C'est déjà un but en soi.

[ansset]

Assouvir sa curiosité...Ce qui peut mener à plein de trucs...Pour les enfant, éventuellement s'intéresser encore plus aux sciences, ect...C'est déjà un but en soi.

malheureusement, il arrive que certains cherchent des corrélations ( on peut tj s'amuser à en trouver ) pour assoir des pseudo-théories empreintes de numérologie et "d'ordre cosmique".

[Deedee81]

malheureusement, il arrive que certains cherchent des corrélations ( on peut tj s'amuser à en trouver ) pour assoir des pseudo-théories empreintes de numérologie et "d'ordre cosmique".

C'est clair (parfois sans aucun sens, comme comparer la taille de l'univers observable, qui change au cours du temps, avec des grandeurs qui ne varient pas ).

Mais ici il s'agit juste de faire sentir les ordres de grandeurs, donc il n'y a pas de problème.
Au contraire, présenté à des jeunes j'imagine très vite sortir des questions du style "est-ce qu'un atome est comme un petit système solaire" et alors pouvoir expliquer pourquoi ce n'est pas le cas.
Je trouve que ça peut être très intéressant pour faire connaitre certains aspects extraordinaires de l'astrophysique (à la question : c'est quoi l'astrophysique, éviter de répondre : c'est un physicien sur orbite ).

[ansset]

Au contraire, présenté à des jeunes j'imagine très vite sortir des questions du style "est-ce qu'un atome est comme un petit système solaire" et alors pouvoir expliquer pourquoi ce n'est pas le cas.
Je trouve que ça peut être très intéressant pour faire connaitre certains aspects extraordinaires de l'astrophysique (à la question : c'est quoi l'astrophysique, éviter de répondre : c'est un physicien sur orbite ).

Oui, d'autant qu'il pas aisé de se représenter des rapports de grandeurs de 10^n ( avec parfois de grand n ). même pour des Lycéens.
Quand au pauvre astrophysicien , on dirait du M Audiard !

[muzoter]

malheureusement, il arrive que certains cherchent des corrélations ( on peut tj s'amuser à en trouver ) pour assoir des pseudo-théories empreintes de numérologie et "d'ordre cosmique".

Exemple1 : le nombre dit d’or, toutes les supputations intellectuelles qu’il a provoquées comme si ses propriétés mathématiques remarquables nécessitaient quelqu’explications supérieures, mystiques ou autres allons bon

https://fr.wikipedia.org/wiki/Nombre_d%27or

Exemple2 : les rapports mathématiques remarquables observés sur des pyramides égyptiennes qui provoquent dans des esprits fragiles des interprétations douteuses genre les égyptiens connaissaient le mètre avant qu’il fut découvert comme si le mètre avait été inventé ou découvert allons bon

https://irna.lautre.net/La-Revelatio...des-Metre.html

[ansset]

ben, en voilà un qui tombe dedans la tête en avant !
à moins qu'il ne confirme mes propos, mais j'ai peut être mal interprété.
désolé si c'est le cas.

[ansset]

me suis trompé , je crois, avec mes excuses !

[muzoter]

Dans tous les cas il est faux de dire que le mètre a été inventé ou découvert, ou alors il aurait été plus inventé que découvert car formellement c'est un choix, une convention instituée vers 1790 ( http://www.maths-et-tiques.fr/index....toire-du-metre :

C’est en effet en 1790 que l’Assemblée Nationale française décide d’établir un système de mesure unique. La tâche n’est pas simple. Comment définir le Mètre ? Le choix pour la longueur du Mètre n’aurait-il pas pu se faire de façon totalement arbitraire ? Tiens, voilà un bâton : il fait un mètre !
Eh bien, non ! Pourquoi faire simple lorsqu’on peut faire compliqué ? Parce que le choix d’un seul homme, d’une équipe ou d'une nation ne permettrait pas d’obtenir un consentement universel. Il fallait un instrument de mesure dédié "à tous les hommes et à tous les temps" (situation de l'époque).

Le projet est confié à des savants de renom (Borda, Condorcet, Lagrange, Laplace, Lavoisier et Monge) qui proposent de définir le Mètre comme le dix millionième du quart du méridien terrestre.
Une idée extravagante mais qui repose sur un fondement des plus naturels et qui sera donc acceptée de tous :
la Terre !

question : le fait que les égyptiens l'aient intégré au sommet de leurs pyramides, qu'est-ce que cela montre ou prouve (assez troublant tout de même)

[invite06459106]

Le lien avec ce fil me paraît plus que lointain...

[ansset]

question : le fait que les égyptiens l'aient intégré au sommet de leurs pyramides, qu'est-ce que cela montre ou prouve (assez troublant tout de même)

en fait je n'avais pas totalement tort sur ce genre de "croyance"....

[invite06459106]

malheureusement, il arrive que certains cherchent des corrélations ( on peut tj s'amuser à en trouver ) pour assoir des pseudo-théories empreintes de numérologie et "d'ordre cosmique".

Je pense que cette réflexion (peu importe la pertinence*) amène au HS.

*: Donc, si quelqu'un pose une question, il ne faut rien répondre en cas que il fasse ce que tu dis...Mouais..."Présomption d'innocence", nan?

[stefjm]

Assouvir sa curiosité...Ce qui peut mener à plein de trucs...Pour les enfant, éventuellement s'intéresser encore plus aux sciences, ect...C'est déjà un but en soi.

Et l'apparition de grands nombres permet d'introduire la notion de logarithme et de puissance de 2, 3 ou 10 pour écrire les nombres sous forme économique.