Continuons avec les mentions légales…

Note d’équivalence des composants :
Les particules subatomiques (protons, électrons, etc.) qui composent ce produit sont exactement identiques à celles utilisées par d’autres fabricants, aucune revendication contraire ne peut être légitimement exprimée.

Ca n’est pas une nouvelle digne de faire la une du New York Times mais il est toujours bon de se rappeler que la matière est composée d’atomes qui sont eux-mêmes composés de particules. On dénombre 90 types d’atomes naturels (de l’hydrogène le plus léger à l’uranium le plus lourd, voir la classification périodique des éléments) constitués uniquement de 3 types de particules : les protons, les neutrons et les électrons (particules quasi ponctuelles de masse négligeable devant celle des protons et des neutrons). Protons et neutrons forment le noyau de l’atome (d’une dimension de 10^(-15) m soit 0,000000000000001 m) tandis que les électrons constituent le nuage électronique de l’atome (d’une dimension de 10^(-10) m soit 0,0000000001 m) qui va donner ses dimensions à l’atome. Le noyau est donc 100 000 fois plus petit que l’atome : si l’on veut faire une maquette d’un atome de 100 m de diamètre, le noyau occuperait (100/100 000=0,001) une bille de 1 mm au centre de la maquette ! L’atome est donc une drôle de chose difficile à se représenter consitutée d’un noyau très petit qui contient toute sa masse et d’électrons quasi ponctuels qui tournent autour sur une très grande distance par rapport au noyau. Sur le schéma ci-dessus, les taille relatives entre le noyau et l’atome ne sont pas respectée car sinon le noyau serait invisible : il mesurerait 0,55 micromètre.

Tous les atomes sont constitués des mêmes particules, c’est seulement le nombre ces particules qui vont faire la différence. Les électrons sont assez faciles à arracher et la branche des sciences de la matière qui s’intéresse aux échanges d’électrons entre atomes est la chimie. Il est par contre beaucoup plus difficile de modifier le noyau : c’est le domaine de la physique nucléaire. Ainsi, tout notre environnement dans sa diversité est généré par les interactions entre trois types de particules seulement !

Attention :
En dépît de la liste d’ingrédients entrant dans la composition de ce produit, le consommateur est prévenu que ce produit est en fait constitué à 99,9999999999 % d’espace vide.

Nous venons de voir qu’un atome contient beaucoup de vide puisque sa masse est concentrée dans une sphère 100 000 fois plus petite que son volume total. Considérons une bouteille contenant 1 litre d’eau. Sa masse est de 1 kg. Sa densité est donc de 1 kg/L. La densité du noyau d’un atome est de 2.10^17 kg/m³. Si l’on enlève tout l’espace vide dans cette bouteille d’eau, la densité de cette bouteille devient égale à celle du noyau et la bouteille n’occupe plus que 5.10^{-18} m³ soit 0,000000000005 mL : 5 millionième de milliardième de mL ! Un espace tellement petit qu’il nous est difficile de l’imaginer. Et ce raisonnement que nous avons fait pour une bouteille d’eau est valable pour n’importe quel objet de notre environnement : même nous ! On peut démontrer que si l’on enlève tout le vide des atomes qui nous constitue, l’ensemble de l’humanité tiendrait dans un dé à coudre…

Ok, tout cela est intéressant mais, il est impossible d’enlever le vide des atomes me direz-vous. Et pourtant : dans l’avant dernière phase de vie d’une étoile, la matière se condense au point d’atteindre la densité du noyau des atomes. On appelle ce type d’étoile des naines blanches. Ces objets existent réellement dans l’espace comme on peut le voir sur la photo ci-dessous où les naines blanches ont été entourées :

D’après vous quelle serait le rayon de la terre si on enlevait tout le vide entre les atomes ?

---

Publié par Cédric le 10 janvier 2007 dans 2de, petites échelles
Vous pouvez laisser une réponse, ou un trackback depuis votre site.

---