Petit jeux facile et instructif : ou comment
réduire les dimensions du système solaire à
des dimensions que l'on puisse comprendre (raconté par
M. Bertrand Laville de Marseille)
- Mettons-nous au centre d'un terrain de foot, posons le ballon
(diam ~ 30 cm) au centre, et disons qu'il représente
le Soleil.
- Commençons à marcher vers un des buts; nous
devons parcourir env. 13 m (4 m au delà du cercle
de centre camp), pour trouver la première planète:
Mercure, diam 1 mm (une tête d'épingle)
- A mi parcours vers le but (env. 23 m du centre camp)
nous trouvons:
Venus, diam 2.6 mm (une graine de poivre)
- Encore quelques pas (nous avons parcouru 32 m) et nous
trouvons notre:
Terre, avec un diamètre de 3 mm (une autre graine
de poivre)
- A proximité du but (à 49 m de notre ballon)
nous trouvons le dernière des planètes "telluriques"
(c.a.d. rocheux au lieu de gazeux):
Mars, tout rouge, diam 1.5 mm (la moitie de la
Terre)
- Nous devons maintenant sortir du stade, et marcher dans la
même direction encore quelques minutes; à 170
m du ballon-soleil nous trouvons la plus grande des planètes,
complètement gazeuse:
Jupiter, diam 30 mm (une balle de ping-pong, avec ses
16 lunes).
- Doublons cette distance, et à 310 m il y a :
Saturne, diam 26 mm (une autre balle de ping-pong, mais
avec 20 lunes et ses annaux).
- Redoublons encore la distance (nous avons marché env.
10 minutes), à 620 m il y a :
Uranus, gazeuse aussi, diam 11 mm (une noisette,
avec 15 lunes)
- Encore 5 minutes de marche, et à 980 m nous
trouvons:
Neptune, diam 11 mm (autre noisette, avec 8 lunes)
- A 1280 m (une vingtaine de minutes du départ),
voici la dernière, modeste planète:
Pluton, diam 0.5 mm (une caca de mouche).
Morale:
Notre système solaire, pourtant une des zones plus dense
en matire de l'univers, ne compte que quelques graines insignifiantes,
éparpillées sur une distance considérable
de 2 x 1.3 km (diamètre de l'orbite plus externe).
Et les choses ne vont pas mieux si nous regardons en dehors du
système solaire: il faudrait arriver de notre stade de
foot jusqu'a Chicago (8650 km, l'équivalent dans
notre modèle réduit de 4.2 années-lumière)
pour trouver l'étoile la plus proche, Proxima Centauri
( proximité relative !).
L'espace intersidéral (entre les étoiles) est donc
encore plus "vide" que le système solaire.
Pour aller plus loin, on ne peut plus marcher, ni même
prendre l'avion; il nous faut un "bus" qui voyage à
la vitesse de la lumière; un bus qui nous amènerait
sur la Lune en un peu plus d'une seconde, mais qui emploierait
100.000 années pour traverser notre galaxie (la
Voie Lactée, avec 100 milliards d'étoiles)
Une autre fois, peut-être nous ferons un voyage dans une
autre direction, à l'intérieur d'un ballon de foot,
à la rencontre des microbes, des molécules, des
atomes, des nucleus, etc.
Y croyez vous ? C'est tout vide là aussi…
Explication technique:
Pour réduire les dimensions et distances des planètes
à nos dimensions, on commence par réduire le Soleil
d'un diamètre de 1.384.000 km à un ballon de 30
cm.
Le facteurs de réduction est de 30 cm/ 1,384 10^6 km soit
environ 0,2 10^-9.
Il suffit d'appliquer ce facteur de réduction aux distances
et diamètres des planètes (première et sixième
ligne de la table ci-dessous) pour réduire les distances
en mètres et les diamètres en millimètres.
Résultat: modèle réduit
(dans lequel le Soleil mesure 30 cm)
|
Planète
|
Mercure
|
Venus
|
Terre
|
Mars
|
Jupiter
|
Saturne
|
Uranus
|
Neptune
|
Pluton
|
. |
Distance
du Soleil (m)
|
13
|
23
|
33
|
49
|
169
|
310
|
624
|
977
|
1282
|
m
|
Diamètre
(mm)
|
1,0
|
2,6
|
2,8
|
1,5
|
30,9
|
26,0
|
11,3
|
10,7
|
0,5
|
mm
|
|