Conversion de 20 Années-lumière en Micromètres

Informations sur le Année-lumière (ly)

L’année-lumière est la distance parcourue par la lumière dans le vide pendant une année julienne, soit exactement 9 460 730 472 580 800 mètres, ou environ 9,46 billions de kilomètres. Son symbole est ly.

C’est une unité de distance et non de temps, ce que le nom masque et qui entretient une confusion tenace. Son exactitude découle de deux grandeurs définies : la vitesse de la lumière est fixée à 299 792 458 mètres par seconde, et l’année julienne vaut exactement 365,25 jours de 86 400 secondes. Le produit des deux donne un chiffre dépourvu de toute incertitude de mesure.

L’intérêt de l’unité est de rendre explicite la vitesse finie de la lumière. Observer un objet situé à douze années-lumière, c’est le voir tel qu’il était il y a douze ans, et ce retard n’est pas une curiosité mais le fondement de la cosmologie observationnelle. Les galaxies les plus lointaines observées se trouvent à des milliards d’années-lumière : les télescopes sont donc, en pratique, des instruments pour regarder le passé.

Les distances proches paraissent modestes à l’échelle de l’unité. Proxima du Centaure, l’étoile la plus proche du Soleil, est à 4,25 années-lumière. Sirius à 8,6. Le centre de la Voie lactée se situe à quelque 26 000 années-lumière de la Terre, et la galaxie s’étend sur environ 100 000. La galaxie d’Andromède est à quelque 2,5 millions d’années-lumière et reste visible à l’œil nu depuis un site sombre, ce qui en fait l’objet le plus lointain que la plupart des gens verront jamais directement.

Les astronomes professionnels préfèrent généralement le parsec, qui découle naturellement de la mesure de parallaxe, et les revues expriment les distances en parsecs, kiloparsecs et mégaparsecs. L’année-lumière domine dans la vulgarisation parce qu’elle n’exige d’autre explication que la vitesse de la lumière.

Des unités voisines appliquent le même principe à de plus petites échelles. La seconde-lumière, environ 300 000 kilomètres, avoisine la distance Terre-Lune, et les ingénieurs en radio emploient la nanoseconde-lumière, environ 30 centimètres, lorsqu’ils raisonnent sur la propagation d’un signal dans un câble. La minute-lumière et l’heure-lumière apparaissent parfois dans les descriptions du système solaire externe.

Une année-lumière équivaut à 63 241 unités astronomiques, environ 0,3066 parsec ou 9,4607 billions de kilomètres.

Informations sur le Micromètre (μm)

Le micromètre est le millionième du mètre ; on l’écrit µm, avec la lettre grecque mu. On l’appelle aussi couramment micron, un nom que la Conférence générale des poids et mesures a formellement supprimé en 1967 mais qui reste employé chaque jour dans l’industrie et la science des matériaux.

L’unité couvre l’échelle des cellules et des particules fines. Un globule rouge humain mesure environ 7 µm. Les bactéries font généralement de 1 à 5 µm. Le cheveu humain a un diamètre compris entre 17 et 180 µm, ce qui explique qu’on le voie alors que les cellules restent invisibles. La limite de la vision humaine sans instrument se situe vers 50 µm.

La réglementation sur la qualité de l’air repose sur le micromètre. Les sigles PM10 et PM2,5 désignent les particules inférieures à 10 µm et à 2,5 µm respectivement. La distinction compte sur le plan médical : les grosses particules sont arrêtées par le nez et la gorge, tandis que les PM2,5 pénètrent profondément dans les poumons et peuvent passer dans le sang.

L’ingénierie de précision travaille dans la même gamme. Les tolérances d’usinage sont couramment exprimées en micromètres, tout comme la rugosité des surfaces. Les jeux de roulements, l’épaisseur des films de peinture et la planéité des composants optiques se mesurent ainsi. L’instrument appelé micromètre, ou palmer, doit son nom à la précision qu’il offre et non à un rapport fixe avec l’unité.

Les longueurs d’onde de l’infrarouge se donnent généralement en micromètres plutôt qu’en nanomètres. Les caméras thermiques fonctionnent le plus souvent entre 8 et 14 µm, la bande où les objets aux températures ordinaires émettent le plus fortement.

La filtration s’exprime presque entièrement dans cette unité. Les filtres à eau sont classés selon la plus petite particule qu’ils retiennent, le plus souvent entre 0,2 et 50 µm, et un filtre de 0,2 µm est assez fin pour éliminer la plupart des bactéries. Les masques chirurgicaux et les appareils de protection respiratoire sont testés sur des particules de la même gamme. L’appellation N95 désigne un filtre retenant au moins 95 pour cent des particules en suspension à la taille la plus difficile à arrêter, autour de 0,3 µm.

Son ancien nom cause encore la confusion. Jusqu’en 1967 l’unité s’appelait officiellement micron et s’écrivait d’un mu grec seul, et le mot reste courant dans l’industrie bien que la conférence de cette année-là l’ait retiré du SI. La fabrication des semi-conducteurs porta ce nom une génération durant : les puces se décrivaient par leur nœud de gravure en microns, tombant de dix dans les années soixante-dix à moins d’un vers 1990, moment où l’industrie passa aux nanomètres et poursuivit. Les noms de nœuds modernes ne correspondent plus à aucune dimension physique de la puce, mais les premiers le faisaient, et ils s’énonçaient exactement dans cette unité.

Un micromètre équivaut à 1000 nanomètres, 0,001 millimètre ou 10^-6 mètre.