Y-a-t-il autant d’étoiles dans l’Univers que de grains de sable sur Terre ?

L’été est une bonne saison pour aller à la plage. Aussi pour s’adonner à l’astronomie. Voire les deux !

Tout ça me rappelle une phrase que m’avait dite mon père au cours de vacances estivales, alors que je devais avoir dans les 6 ans : « Il y a autant d’étoiles dans l’Univers que de grains de sable sur Terre ! »

J’imagine qu’à l’époque je n’avais pas dû trop le croire. J’étais déjà perplexe devant l’immensité du nombre des grains de sable de la plage du Grau-Du-Roi, alors sur toute la Terre, pensez-donc !

Aujourd’hui, j’ai décidé de voir si mon père avait raison.

Combien y-a-t-il d’étoiles dans l’Univers ?

La réponse à cette question est très simple : on n’en sait rien ! On ne connait pas la taille de l’Univers, peut-être même est-il infini ! En revanche on peut se demander combien il y a d’étoiles dans l’Univers observable. Pour cela on va calculer ça très simplement en se demandant :

  • combien y a-t-il de galaxies dans l’Univers observable ?
  • combien une galaxie contient-elle d’étoiles (en moyenne) ?

La deuxième question est assez simple, on sait par exemple que notre galaxie, la Voie Lactée, contient entre 200 et 400 milliards d’étoiles. Ça fait déjà beaucoup ! Si les Terriens décident de se partager la Voie Lactée, cela veut dire que chacun d’entre nous recevra une quarantaine d’étoiles pour lui tout seul, soit probablement quelques centaines de planètes !

La question du nombre de galaxies dans l’Univers observable est plus compliquée. Mais heureusement il y a Hubble ! Entre 2003 et 2004, les astronomes se sont amusés à pointer Hubble dans un coin extrêmement sombre du ciel, et à essayer de faire la photo la plus précise possible de ce qu’ils voyaient.

Et voilà ce qu’ils ont vu. Avant de regarder cette image, observez quelques secondes de silence car vous contemplez l’une des photos les plus extraordinaires jamais réalisées par l’Homme (et cliquez dessus pour la voir en grand) :

Ça, c’est donc ce que le télescope Hubble peut voir en regardant dans un tout petit coin sombre du ciel. Ça ne se voit pas sur la photo, mais en analysant finement toutes les données, les astronomes ont pu identifier dans cette prise de vue pas moins de 10 000 galaxies ! Ce qui est bluffant, c’est que cette image ne couvre qu’un morceau du ciel minuscule : à peu près l’équivalent de la surface d’une tête d’épingle que vous tiendriez à bout de bras !

Pour être précis, le champ de vision de cette image est d’environ 0.04°, ce qui signifie qu’il faudrait faire environ 23 millions de photos comme celle-ci pour couvrir l’ensemble du ciel. Puisque l’on a trouvé 10 000 galaxies dans cette image, cela signifie qu’il y a certainement au minimum 23 millions x 10 000 = 230 milliards de galaxies. Comme c’est un calcul « en moyenne », disons qu’il y a quelques centaines de milliards de galaxies dans l’Univers observable.

Nous sommes au bout de notre calcul, s’il y a quelques centaines de milliards d’étoiles par galaxie et quelques centaines de milliards de galaxies, en faisant le produit des deux on trouve qu’il y a environ 10^23 (10 puissance 23) étoiles dans notre Univers observable !

Pour comparer avec le nombre de grains de sable sur Terre, passons maintenant à la plage !

Combien de grains de sable sur la Terre ?

Cette question est mine de rien un peu plus difficile que la précédente, alors je vais faire des approximations. De toute façon on cherche un ordre de grandeur.

On va supposer que toutes les côtes du monde sont bordées par une plage de 100 mètre de large, et de 10 mètre de profondeur. D’après ce que j’ai pu trouver, on peut estimer à 1 millions de kilomètres la longueur totale des côtes du monde. Ça nous met donc avec un volume de sable total sur Terre de 1000 milliards de m3.

Maintenant combien y-a-t-il de grains de sable par m3 ? Ça dépend bien sûr de la taille des grains ! De mon expérience, les grains sont très souvent plus petit qu’un millimètre, mais on les distingues quand même à l’œil nu. Dans la classification des géologues, on peut appeler « sable » ce qui va de 1/16eme de millimètre à 2 millimètres. Je vous fait une moyenne à 200 microns ! Avec cette taille moyenne de grain, on peut dénombrer environ 100 milliards de grains de sable par mètre cube.

Finissez le calcul tout seul : 10^12 m3 avec 10^11 grains par mètre cube, on trouve 10^23 grains de sable sur Terre. Le même ordre de grandeur que le nombre d’étoiles dans l’Univers !

Morale de l’histoire ?

Bravo Papa, l’affirmation était étonnamment juste ! Même à l’époque où Hubble n’était pas encore lancé ! Pour pousser l’analogie, notez qu’il y a à peu près autant de grains de sable dans 1 mètre cube que d’étoiles dans une galaxie, et autant de mètre-cubes de sable sur Terre que de galaxies dans l’Univers observable, donc 1 m3 de sable  = 1 galaxie.

Et aussi rappelez-vous que ces nombres astronomiques (c’est le cas de le dire) correspondent aussi en gros au nombre de molécules dans un verre d’eau.

Je sais pas vous, mais moi je me sens tout petit !

Pour aller plus loin…

Evidemment tous les calculs d’ordre de grandeur de ce genre sont contestables dans un sens ou dans un autre, mais rappelez vous qu’on raisonne au bas mot à un facteur 10 près.

Un des points les plus délicats du raisonnement, c’est peut-être la longueur des côtes. Comme vous le savez peut être, définir la longueur d’une côte n’a pas de sens en général, car c’est un objet fractal. La longueur des côtes est donc définie seulement « à une certaine échelle ». Mais dans mon raisonnement on introduit naturellement une échelle en prenant pour hypothèse des plages de 100 mètres de large. Donc on a besoin de la longueur totale des côtes terrestres, regardées à une taille caractéristique de 100 mètres. Je pense que le chiffre de 1 millions de kilomètres doit être raisonnable.

50 réflexions sur “Y-a-t-il autant d’étoiles dans l’Univers que de grains de sable sur Terre ?

  1. Et les grains de sable dans les déserts ? Avec le Sahara, on trouvé également un ordre de grandeur de 10²³ grains de sable.
    Mais excellente analyse, bravo pour cette détermination dans la démarche !

    • Apparemment, même en tenant compte des déserts, l’ordre de grandeur reste dans les 1023 : d’après xkcd, “ »One mole » is close to the number of atoms in a gram of hydrogen. It’s also, by chance, a decent ballpark guess for the number of grains of sand on Earth.”

  2. braaaavo lol tout ca m’a laissé reveur. Et si avec toute cette masse de galaxies on ose nous dire que nous sommes les seuls etres (intelligents) dans l’univers ce serait bien triste.
    J’ai bon espoir et je pense que d’ici peu on fera une decouverte majeur en cherchant dans les exo planetes.

    • Entièrement d’accord avec vous. Pourtant, malgré cette évidence d’un Univers dont les dimendions et le nombre de galaxies, d’étoiles et à fortiori de planètes, dépassent largement notre compréhension, il y a en aura toujours pour prétendre que tout ça c’est de la foutaise et que notre bonne vieille planète Terre est la seule où la vie soit possible. Il y a de fortes chances que parmi ces « inconditionnels du savoir » il y ait de très nombreux joueurs qui tentent leur chance au Loto qui, sans vraiment s’en rendre compte, n’imaginent pas une seconde que ‘la chance’ qu’il existe d’autres formes de vie et d’intelligence dans l’Univers est beaucoup plus grande que celle qu’ils peuvent avoir en faisant valider leur ticket à la Française des Jeux.

  3. Que cette photo est belle ! Il n’était sans doute pas facile de trouver une image laissant deviner à quoi peut ressembler 10 puissance 23…

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  5. Salut,
    Notre camarade Pierre Thomas, éminent géologue, m’a donné la définition suivante pour la mole (le 10^23) qui parle beaucoup à mes élèves : une mole, c’est le nombre d’enfants de 10kg qu’il faut pour faire la masse de la Terre.
    David

  6. Certain sont bien loin de la réalité !!! ton résultat se base sur des photos prises ou qui auraient pu être prise par satellite .mais cette belle technologie a ses limites. si on deplace le sattelite et qu’on le place par exemple dans la galaxie la plus éloigné de nous on pourra observer d’autre galaxie donc plus etoiles … Second calcul le résultat est sans compter les grains de sable que l’on retrouvent dans les déserts ,sous l’ocean……….sont poid lui a permis ,emporter par les vents ,de voyager.ils deviennent moins visible lorsqu’ils se séparent ou se mélangent. Pour ma part je pense que meme si le sable recouvrirai la totalité du volume de la terre .le nombre de grain de sable sera dérisoire face à celui des étoiles .je vous rassure tous y aura encore plus d’etoile pour tout le monde moi j en est offert 100000000 à ma mère 1000000000 à mon père 100000000000 à mon frère et mes sœurs et 1 à ma femme

    • Ah ça ça viendrait à ajouter du crédit à la phrase que moi j’entendais quand j’étais petite : il y a PLUS d’étoiles dans le ciel que de grain de sables sur Terre .
      Mais bravo pour la tentative de comptage ScienceEtonnante !
      Cela reste des chiffres que nous avons peine à imaginer, même à 2 ou 3 vaches près 🙂
      Belle soirée

      • pour le second calcul, on ne compte que les grains de sables sur les cotes car le verset biblique utiliser comme référence précise bien les grains de sable qui sont sur le bord de la mer ou autrement dit sur les cotes.
        genese 22:15 Alors, des cieux, l’ange de Jéhovah appela Abraham pour la deuxième fois 16 et dit : “ ‘ Oui, je jure par moi-même ’, c’est là ce que déclare Jéhovah, ‘ que, puisque tu as fait cette chose et que tu n’as pas refusé ton fils, ton unique, 17 je te bénirai à coup sûr et je multiplierai à coup sûr ta semence comme les étoiles des cieux et comme les grains de sable qui sont sur le bord de la mer ; et ta semence prendra possession de la porte de ses ennemis

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  8. Je rêve ou les objets sur la photo semblent dessiner une spirale ? Réalité, conjoncture, hasard ou fruit de mon imagination ?

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  14. il y a autant d’étoiles dans l’univers que de graine de sable sur terre
    la voie lactée contient entre 200 et 400 milliards d’étoiles.
    c’est bluffant .ben donc combien de galaxie il dans le Mende ou c’est infini !!!!!§§

  15. je pense que c’est faux car vous avez calculer qu’il y avait autant de galaxies que de grains de sables sur terre et non d’étoiles .Il aurait fallut calculer 300 milliard d’étoiles x 230 milliard de galaxies ce qui fait le résultat de 6.9 E plus 22 .Ceci est le résultat d’environ le nombre d’étoiles dans l’univers .Aprés pour les grains de sables je pense que ça peux être vrai .Pour le coup je pense que mais explications sons vrais alors que je n’ais que 10 ans .Par contre ci c’est faux c’est parce que je suis jeune et que je ne connait pas grand chose au maths .Mais bon …Apriori ce que je dit est logique .merci !et au revoir!

  16. Pingback: Y-a-t-il autant d'étoiles dans l'Univers...

  17. Bonjour j’ai entendu dire ou lue quelque part que pour ce faire une idée du nombre d’étoile dans l’univers il faudrai recouvrir l’hexagone de sable sur une épaisseur d’1metre. Mais ce qui , pour moi , me semble infiniment extra ordinaire c’est que c’es milliards de milliards de milliards de soleil qui pour certaine d’entre elle sont des millions de fois plus grosse que la notre ( VVCEFEA) sont , à l’origine du bigbang, sorti de je ne sais ou? La taille de l’univers:.=

    • Moi, je n’ai jamais pris pour une vérité irréfutable la théorie du big-bang. Et aujourd’hui, on nous dit via les pseudos émissions scientifiques, des absurdités, comme aller vers le plus proche système « solaire » du notre (proxima du centaure) même en voyageant à 200.000 fois la vitesse du son , il nous faudrait 2000 ans pour s’y rendre 👽 C’est pas demain la vieille. Et même une fois arrivée là-bas qu’est-ce qu’on fait si a pas de vie c’est demi-tour et nouvelle expédition

  18. Pingback: Le Mag Bouygues Telecom Loisirs - Revue de web : Où trouver les réponses lorsque vos enfants vous interrogent sur plein de sujets scientifiques ?

  19. « De même qu’on ne peut compter l’armée des cieux (étoiles) ni mesurer le sable de la mer… » un personnage historique et biblique Jérémie, vous contemplez l’œuvre de Dieu.

  20. Bonjour,

    Vous dites que votre père vous a dit cela.
    Où pensez vous qu’il ait pu trouver cette équivalence entre le nombre d’étoiles et le nombre de grains de sable?
    la réponse est très simple: Dans la bible
    En effet , on trouve cette phrase dans le livre de Jérémie.
    (Jérémie 33:22) De même qu’on ne peut compter l’armée des cieux ni mesurer le sable de la mer,

    Et pour avoir une idée de la grandeur de Dieu, le psalmiste dit:
    (Psaume 147:4) Il compte le nombre des étoiles ; elles toutes, il les appelle par [leurs] noms.

    En comptant les étoiles à la vitesse de une par seconde, il faudrait 3171 ans pour compter les 100 billions d’étoile de notre galaxie: la voie lactée >>l’immensité de l’univers!!!!

    Alors que penser de ce que dit Isaie?
    (Isaïe 40:26) “ Levez bien haut vos yeux et voyez. Qui a créé ces choses ? C’est Celui qui fait sortir — selon le nombre — l’armée qu’elles sont ; il les appelle toutes par [leur] nom. Par suite de l’abondance de l’énergie vive, car il est aussi vigoureux en force, pas une ne manque.

    De quoi méditer, n’est ce pas?

    et dans le livre de Job , on a même la précision suivante:
    (Job 38:31-33) 31 Peux-tu nouer les liens de la constellation de Kima ou peux-tu desserrer les cordes de la constellation de Kesil ? 32 Peux-tu faire sortir la constellation de Mazzaroth en son temps fixé ? Et la constellation d’Ash avec ses fils, peux-tu les conduire ? 33 Es-tu parvenu à connaître les ordonnances (lois) des cieux, ou pourrais-tu établir son pouvoir sur la terre ?

    Comment tous ces personnes connaissaient ils tout celà sur les cieux, alors que les scientifiques de l’époque n’en savaient strictement rien? Encore une bonne question à méditer.
    Si vous avez la réponse, donnez la moi! merci

    • la religion n’a rien a faire dans cette affirmation
      nous parlons d’astronomie et pas de réflexion religieuse
      Ce qui me met en rogne c’est quand on insère la ou les religions a l’astronomie
      l’astronomie et une science qui nous fais comprendre que l’univers est plus que démesuré et qui échappe complètement à l’homme. Les religions ont été faite par des hommes pour des hommes
      l’astronomie échappe a tous ces concepts.
      Je vous renvoie au plus grands astronome et astrophysicien. Mr Carl SAGAN malheureusement décédé.
      Personnellement je crois plus en l’existence d’une vie ailleurs sous n’importe quelle forme plutôt qu’en un dieu omnipotent qui, au bout du compte, n’a jamais prouvé son existence…..

      • J’apprécie que vous déclariez croire en quelque chose « une vie ailleurs ».
        Mais peut-être votre Dieu n’est-il que vous même puisque vous vous permettez de vous mettre en rogne. Sainte colère!
        Le plus important n’est-il pas de respecter le vie et l’opinion de l’autre.
        Aucune des remarques de la personne qui a laissez ce commentaire, ni de vos remarques n’est plus intelligente ou plus bête.
        Réfléchissez, argumentez et soyez en paix….

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  22. Pingback: Les extraterrestres sont parmis nous ! (…c’est l’hypothèse la plus probable) | Science étonnante

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  24. Excusez moi, mais il faut aussi conter les grains de sable qui sont sous l’eau, ce que est quand même énorme ! Sinon, excellente analyse, bravo 😉

  25. Genèse 13 v.15 Dieu dit à Abram: »Je te donne pour toujours tout le pays que tu vois. Je le donne aussi à tes enfants et aux enfants de leurs enfants.Tes enfants et les enfants de leurs enfants, je les rendrai aussi nombreux que les grains de poussière sur le sol. On ne pourra pas les compter, comme on ne peut pas compter les grains de poussière. »

    Le SEIGNEUR conduit Abram dehors. Il lui dit : « Regarde le ciel et compte les étoiles si tu peux. » Puis il ajoute : « Ceux qui naîtront de toi seront aussi nombreux. »Genèse 15v;5

    Romains 1:25 eux qui ont changé la vérité de Dieu en mensonge, et qui ont adoré et servi la créature au lieu du Créateur, qui est béni éternellement. Amen !

    Psaumes 95:6 Venez, prosternons-nous et humilions-nous, Fléchissons le genou devant l’Eternel, notre créateur !

  26. Bonjour je n’ai que 13 ans ne regarder pas les fautes d’orthographe svp mais liser mon commentaire
    Il y a des hypothèses comme quoi l’espace n’est pas infinie ni que nos appareils on leurs limites mais on peut voire dans le passé et donc voir le premier système solaire qui à éxister quelque secondes après le Bing bang et vous savez pourquoi parceque la lumière mais longtemps à arriver donc on ne voit pas le bout de l’espace vue que l’a lumière continue d’avancer mais n’est pas aller jusqu’au bout de l’espace. Répondez moi svp pour savoir si je n’ais pas dit n’importe quoi merci

  27. C’est marrant ça, je me suis aussi demandée hier si y a autant d’étoiles /planètes dans l’univers que y a de grains de sable au monde… Là j’ai fait une recherche sur google en écrivant « combien de grains de sable sur terre » et je suis tombée sur ça.

  28. Il n’est pire déshonneur, pour l’Homme, que d’infliger des tortures à l’animal, dans le seul souci d’y trouver du plaisir, et d’en tirer profit. Mais, pire encore, est de légaliser ces pratiques indignes 59, dans les corridas, sous prétexte de « tradition » !

  29. Savez -vous si il y a une autre planète dans notre galaxie à par notre planète ou nous pouvons habiter ? Merci de me répondre au plus vite
    Merci aurevoir

    • Une planète habitable dans notre galaxie et quelque chose d extrêmement probable
      Les chercheurs en on repéré plusieurs dont le potentiel est important
      Maintenant rien n’est sûr quant à leur ressemblances avec notre planète
      La vie peut prendre des aspects étonnant sur notre planète alors imagine les formes possibles dans des environnements auquel on ne pense pas
      Essaye de voir les vidéos de cosmos de Carl Sagan sur YouTube
      Il explique simplement tous cela et répond à d’autre questions au travers de vidéo facile à comprendre
      En attendant continue à penser que la vie n’existe pas que sur la Terre et rejette sur ce sujet tout aspect religieux qui cherche a te faire penser l’inverse
      Bien à toi
      Rylosce

  30. Ces données dépassent notre capacité de compréhension.
    Elles donnent raison a Einstein quant à sa théorie sur la manifestation d’une intelligence immensément supérieure à celle de l’homme aux commandes de l’univers, cet univers où le hasard n’existe pas.
    Que de chemin encore à parcourir avant cette prise de conscience universelle !

    Un chercheur de vérité parmi les autres.

  31. Une mise à jour serait de rigueur suite à un article publié sur futura-sciences.com en octobre 2016 ici :

    Selon l’article, on compterait 2000 milliards de galaxies dans l’univers observable, il faudrait alors augmenter d’un facteur 10 l’estimation que vous avez faite pour le nombre d’étoiles.

  32. Pingback: Pris dans la toile d'internet #2 Poussières courants et grains de sable

  33. et on voudrait nous faire croire que sur notre petite planète, à coté de notre médiocre étoile située dans une galaxie moyenne au milieu de centaines de milliards de galaxies il y aurait un dieu qui aurait créé l’homme à son image… Amusant, non?

  34. Je pense comme vous à 100%. Les religions (toutes) ne sont que des inventions humaines pour abrutir et exploiter l’homme, c’est une èvidence.
    Merci pour votre commentaire

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