Cours de Physique et de Chimie

L’année de lumière.

jeudi 24 juillet 2014 par Corentin GARRAULT

 Faisons une petite promenade... d’un an

C’est long une année...
On en fait des choses pendant 365 jours...
Parce que mine de rien avec une durée d’environ 31 557 600 s, on peut aller loin.
(Faites le calcul : 365,25 jours x 24 h x 60 min x 60 s)

Oui mais si je me déplace à 1 m/s (je marche normalement soit 3,6 km/h) et bien en un an j’aurai parcouru... 31 557 600 m !
(Oui ! Je mange en marchant, je dors en marchant... je ne m’arrête jamais pendant un an ! Je suis comme ça moi !).
Remarquez ça ne fait que 31 557,600 km... Je n’aurai fait que les 3/4 du tour du monde (la circonférence de la Terre à l’équateur est d’environ 40 075 km [1] ).
Finalement ce n’est pas une si grande distance que ça.
Certes, je ne vais qu’à 1 m/s, c’est pour ça que la distance que je parcours n’est pas gigantesque.
Et si je ne me déplaçais pas à 1 m/s mais à la vitesse de la lumière... soit près de 300 000 000 m/s (300 millions de mètres par seconde !).
Eh bien en 1 s j’aurais fait près de 7,5 fois le tour de la Terre !
Alors pendant un an... imaginez la distance que j’aurais parcourue...

La Terre est devenue trop petite pour moi. il faut que je me déplace dans l’espace du système solaire.

Mon voyage à la vitesse de la lumière
Le temps depuis que j’ai quitté la TerreLa distance que j’ai parcourue
t = 1,28 s d = 384 000 km
Nous voici sur la Lune
t = 186 s
soit 3 minutes et 6 s
d = 55 758 000 km
Nous voici sur Mars (dans le cas de la plus petite distance séparant la Terre de Mars).
t = 14 643 s
soit 4 h 4 minutes et 3 s
d = 4 393 000 000 km
Nous voici sur Neptune dernière planète de notre systèmes solaire ! (dans le cas de la plus petite distance séparant la Terre de Neptune).
t = 5 jours d = 129 600 000 000 km
Sortie du nuage d’Oort et du système solaire...
t = 4,3 années d = 40 700 000 000 000 km
Nous arrivons devant l’étoile la plus proche de notre Soleil : Proxima du Centaure.

Pour la distance Terre-Mars voir le lien suivant : Cliquez-ici
Pour la distance Terre-Neptune voir le lien suivant : Cliquez-ici
Pour d’autres distances et comparaisons : Cliquez-ici

 Pourquoi parler en année-lumière ?

Du coup, mon voyage à cette vitesse parcourt des distances phénoménales et plutôt que de parler en millions de milliards de mètres parcourus, je préfère utiliser une nouvelle unité : l’année-lumière (ou année de lumière). Il ne s’agit plus d’un temps mais d’une distance.

Définition : l’année-lumière (a.l.) est la distance parcourue par la lumière à la vitesse de 300 000 km/s pendant un an.
1 a.l. = 9 460 730 472 580,8 km [2]

Refaisons le calcul :
1 a.l. = ?
Sachant que la vitesse est donnée par la formule : v = d / t
On en déduit que d = v x t
Avec v = 300 000 km/s (environ)
t = 1 an = 365,25 x 24 x 60 x 60 = 31 557 600 s
Ici d = 1 a.l. = 300 000 x 31 557 600
d’où 1 a.l. = 9 467 280 000 000 km
L’écart trouvé entre les deux valeurs (0,07%) vient de la valeur de la vitesse de la lumière dans le vide qui n’est qu’une valeur approchée de la vitesse réelle de : 299 792 458 m/s, soit 299 792,458 km /s.

 Pour aller plus loin

  • Se coucher moins bête :

    « Si l’on pouvait se rendre sur le Soleil en avion, il faudrait plus de 17 ans de voyage en partant de la Terre. La lumière du Soleil fait quant à elle le chemin inverse en ’seulement’ 8 minutes. Ainsi, si le Soleil s’éteignait subitement, on ne le verrait que 8 minutes plus tard.
    La distance Terre-Soleil est environ de 150 millions de kilomètres. »

[1Circonférence de la Terre : voir sur Wikipédia

[2Année-lumière : voir sur Wikipédia


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