mercredi 6 mars 2013

De l'immense univers au minuscule quark

Autrement dit, du plus grand au plus petit...

PHOTO: Andrew Z. Colvin / CC BY-SA 3.0
Dans l'état actuel des sciences, ce que nous pouvons observer de l'Univers. D'après le modèle standard,  on ne connaît que 5%  de la matière de l'Univers, le reste se composerait de 25% de matière noire et de 70% d'énergie noire. On estime qu'il y aurait 100 milliards de galaxies dans l'Univers dont la Voie lactée.



PHOTO: Azcolvin429 - Frédéric Michel / CC BY-SA 3.0
Notre galaxie, la Voie lactée. D'après les derniers relevés du télescope spatial Kepler, elle aurait un diamètre de 80,000 années-lumière et contiendrait 100 milliards d'étoiles dont notre soleil. Les scientifiques estiment qu'elle se serait formée il y a 13.2 milliards d'années, soit l'âge approximatif de l'Univers lui-même.



PHOTORalph Buckley  / CC BY-SA 2.0
Notre système solaire: il s'agit d'un système planétaire composé d'une étoile, le Soleil, ainsi que de huit planètes et de cinq planètes naines gravitant autour de lui. De la plus proche à la plus éloignée du Soleil, les huit planètes se nomment Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune.




PHOTONASA Goddard Space Flight Center / CC BY 2.0
Une vue spatiale de notre planète, la Terre: formée il y a 4.5 milliards d'années, constituée à 70% d'eau salée,  la terre abrite la vie depuis trois milliards d'années et devrait pouvoir continuer à le faire pendant encore 500 millions d'années. Les ancêtres des humains actuels, appartenant au genre Homo, sont apparus quant à eux il y a 2.3 millions d'années alors que notre propre espèce, l'Homo Sapiens, la seule espèce parmi les quinze du genre Homo qui survit encore, est apparue en Afrique il y a seulement 200,000 ans.




PHOTO: Martin23230 / CC BY-SA 3.0
L'Amérique est un continent de l'hémisphère ouest de la Terre. Avec une superficie de 42 millions de km carrés, c'est le deuxième plus vaste continent de notre planète après l'Asie. Souvent nommé le « Nouveau Monde » par opposition au « Vieux Continent » (l'Europe), l'Amérique accueille 950 millions de personnes, soit 13.5 % de la population du globe. Les cinq langues les plus parlées y sont, par ordre décroissant, l'espagnol, l'anglais, le portugais, le français et le créole. Terre d'immigration par excellence, l'Amérique a souvent inspiré à ses habitants des valeurs d'indépendance, de liberté et de prospérité.



Situé au nord-est de l'Amérique du Nord, le Québec est une province francophone de la fédération canadienne. D'une superficie de
1,670,000 kilomètres carrés, c'est la plus grande des dix provinces du Canada. Peuplée de huit millions de personnes, 79% de ses habitants ont le français comme langue maternelle. Par sa spécificité linguistique et culturelle de même que par ses institutions, le Québec forme une nation.




Montréal est la métropole de la province de Québec et la plus importante ville francophone d'Amérique. Située sur une île en bordure du fleuve St-Laurent, l'agglomération urbaine de Montréal est peuplée de près de 4 millions d'habitants et constitue le centre culturel aussi bien qu'économique du Québec.




Monsieur et Madame Tout-le-monde sont des humains vivant à Montréal. Derrière leur apparente banalité se cache une formidable complexité. L'homme, mâle ou femelle, appartient à la famille des Hominidés (comme le bonobo, le chimpanzé, le gorille, l'orang-outan et un certain nombre d'espèces éteintes), au genre Homo et à l'espèce Homo Sapiens. Seul être vivant maîtrisant la parole articulée, il peut créer des concepts abstraits. Son cerveau contient 300 milliards de cellules dont 100 milliards de neurones.



La cellule est l'unité de base du vivant. Composante structurelle, fonctionnelle et reproductrice, chaque cellule est une entité vivante autonome quoique fonctionnant en coordination avec les autres. Les cellules du même type sont réunies en tissus, eux-mêmes réunis en organes. Animaux, végétaux et bactéries sont tous constitués de cellules dont la structure fondamentale est identique.




Alors que la cellule est l'unité de base du vivant, la molécule est la structure de base de la matière.
C'est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes. La molécule représente la plus petite quantité de matière qui possède les caractéristiques d'une substance donnée.




Un atome est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec un autre pour constituer une molécule. La conception atomiste de la matière comme étant des « grains » indivisibles est connue depuis l'Antiquité et a été défendue notamment par les philosophes grecs Leucippe et Démocrite. Un atome est constitué d'un noyau (protons et neutrons) qui contient 99.9% de sa masse et d'électrons formant un nuage 100,000 fois plus étendu que le noyau lui-même. 




Le quark est la plus petite petite particule connue à ce jour dans la matière. Un quark est un fermion que la théorie du modèle standard décrit, en compagnie de la famille des leptons, comme un constituant élémentaire de la matière. Il y a six types de quarks, six saveurs (c'est le nom qu'on leur donne) portant chacun une appellation poétique: up, charm, top, down, strange, bottom. La théorie des quarks a été avancée par le physicien Murray Gell-Mann, qui a été récompensé par le prix Nobel de physique en 1969. Le mot quark est tiré d'une phrase du roman  Finnegans Wake de James Joyce : Three quarks for Muster Mark !
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Citation du jour

« Le vrai problème c'est: Pourquoi y a-t-il quelque chose plutôt que rien ? »
Hubert Reeves

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