Conversion de Unités astronomiques en Centimètres

Informations sur le Unité astronomique (au)

L’unité astronomique est une longueur valant exactement 149 597 870 700 mètres, soit près de 150 millions de kilomètres. Son symbole est au. Elle approche la distance moyenne entre la Terre et le Soleil et constitue la mesure usuelle des distances à l’intérieur du système solaire.

L’unité était à l’origine définie par cette relation orbitale plutôt que par un nombre fixe. Les définitions antérieures la rattachaient aux propriétés d’un corps hypothétique en orbite autour du Soleil, si bien que sa valeur dépendait de la constante gravitationnelle et devait être révisée à mesure que les mesures s’affinaient. L’Union astronomique internationale mit fin à cette dépendance en 2012 en fixant l’unité astronomique à un nombre exact de mètres. Le changement simplifia les calculs et supprima un inconvénient : une unité dont la longueur se déplaçait chaque fois qu’une constante physique était précisée.

En déterminer la valeur fut l’un des grands problèmes de l’astronomie d’observation. Les passages de Vénus devant le disque solaire, observés depuis des points très éloignés du globe, permettaient de trianguler la distance. Des expéditions furent montées pour les passages de 1761, 1769, 1874 et 1882, et le premier voyage de James Cook dans le Pacifique fut organisé autour de celui de 1769. La télémétrie radar vers Vénus dans les années 1960 finit par établir le chiffre bien plus précisément que toute méthode optique.

L’unité rend les distances du système solaire lisibles. Mercure orbite à 0,39 au, Mars à 1,52 au, Jupiter à 5,2 au et Neptune à 30,1 au. La ceinture de Kuiper s’étend jusqu’à environ 50 au. Voyager 1, l’objet humain le plus éloigné, a dépassé 165 au. La lumière met environ 499 secondes à parcourir une unité astronomique, de sorte que le Soleil se trouve à un peu plus de huit minutes-lumière.

Au-delà du système solaire l’unité devient malcommode, et les astronomes passent aux années-lumière et aux parsecs. Un parsec vaut 206 265 au.

La navigation spatiale exige que l’unité soit exacte et non approchée. Les trajectoires vers les planètes externes se calculent sur des distances de plusieurs dizaines d’unités astronomiques, et une erreur sur la longueur de l’unité elle-même se propagerait à tous les calculs de position. Fixer la valeur en 2012 a supprimé cette source de dérive dans les éphémérides utilisées pour la préparation des missions.

Une unité astronomique équivaut à 149 597 870,7 kilomètres, soit environ 92,956 millions de milles.

Informations sur le Centimètre (cm)

Le centimètre est le centième du mètre ; on l’écrit cm. Parmi les sous-multiples du système métrique, c’est celui auquel on recourt le plus spontanément au quotidien : il couvre la gamme des objets assez petits pour tenir dans la main mais trop grands pour être commodément mesurés en millimètres.

La mesure du corps en est l’usage le plus courant. La taille, le tour de taille, le tour de poitrine et la longueur de jambe s’expriment en centimètres presque partout, et les tailles de vêtements en découlent. Les courbes de croissance des enfants reportent la taille et le périmètre crânien en centimètres selon l’âge. Les cumuls de pluie sur de longues périodes, l’épaisseur de neige et les dimensions des meubles ou des bagages s’indiquent de la même façon.

L’unité a joué un rôle officiel en science pendant près d’un siècle. Le système CGS, adopté en 1874 par l’Association britannique pour l’avancement des sciences, prenait le centimètre comme unité de base de longueur. Des unités CGS comme l’erg, la dyne et le gauss furent courantes en physique jusqu’à ce que le système mètre-kilogramme-seconde les supplante, le SI remplaçant formellement le CGS en 1960. Quelques unités CGS subsistent en astronomie et dans certains domaines de l’électromagnétisme.

Le volume en découle naturellement. Un centimètre cube, noté cm³ ou cc, vaut exactement un millilitre. La cylindrée des moteurs s’exprime souvent en centimètres cubes, en particulier pour les motos, et les seringues médicales portent la même graduation.

Malgré son utilité, le centimètre s’intègre mal à la pratique de l’ingénierie. Les dessins techniques privilégient le millimètre précisément pour éviter de mêler des unités séparées d’un facteur dix : une virgule mal placée entre les deux constitue une erreur plausible et coûteuse.

Les échelles cartographiques rendent l’unité explicite. Une carte au 1/25 000 signifie qu’un centimètre sur le papier représente 25 000 centimètres sur le terrain, soit 250 mètres ; quatre centimètres couvrent donc un kilomètre. Randonneurs et pratiquants de course d’orientation utilisent ce rapport en permanence, et c’est l’une des illustrations les plus nettes de l’intérêt d’un système décimal : passer d’une échelle à l’autre revient à déplacer une virgule.

Deux longueurs d’onde bien connues tombent dans cette plage et en portent le nom. L’hydrogène neutre rayonne à 21 centimètres, raie prédite en 1944 et détectée sept ans plus tard, et comme l’hydrogène emplit la galaxie cette seule longueur d’onde a cartographié les bras spiraux de la Voie lactée et les courbes de rotation qui signalèrent d’abord la matière noire. Les fours à micro-ondes domestiques travaillent à 12,2 centimètres, choisis dans une bande réservée aux usages industriels et médicaux et non pour quelque résonance particulière avec l’eau. Dans les deux cas le centimètre est l’unité naturelle parce que l’onde a la taille d’une main.

Un centimètre équivaut à 10 millimètres ou 0,01 mètre, et vaut très précisément 0,3937 pouce environ.