Trous noirs

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matador
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Trous noirs

#1

Message par matador » 02 févr. 2015, 22:17

Bonjour,

Une question me titille les synapses: etant donne que, vu de l exterieur, le temps semble s ecouler plus lentement aux abords de l horizon d un trou noir jusqu a s arreter precisement a l horizon, comment un objet peut il tomber a l ' interieur?

Il me semble que du point de vue d' un observateur eloigne, l' objet semblera ralentir sa chute de plus en plus et que theoriquement il lui faudrait un temps infini pour atteindre l' horizon.

Ce n' est pas un effet d' optique; le ralentissement du temps est reel au voisinage d' un trou noir.

Donc comment un objet peut il tomber a l interieur?

matador
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Re: Trous noirs

#2

Message par matador » 03 févr. 2015, 00:45

En poussant la reflexion plus loin, on peut en arriver a se demander si les trous noirs existent reellement tels que decrits d' ordinaire; en s' effondrant, toute la matiere d' une etoile morte ralentirait toujours plus alors qu' elle s' approcherait de l' horizon des evenements, si bien que le trou noir mettrait un temps infini a se former...

L' Univers ne pourrait pas contenir de trous noirs.

Mon raisonnement est incorrect. Mais ou?

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Christian
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Re: Trous noirs

#3

Message par Christian » 03 févr. 2015, 02:32

Article intéressant ici (date de 2006, peut-être pas à jour). Mais comme je ne suis pas physicien, je ne peux pas donner plus de détails.
« I suppose it is tempting, if the only tool you have is a hammer, to treat everything as if it were a nail. »
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Re: Trous noirs

#4

Message par yquemener » 03 févr. 2015, 02:45

matador a écrit :Il me semble que du point de vue d' un observateur eloigne, l' objet semblera ralentir sa chute de plus en plus et que theoriquement il lui faudrait un temps infini pour atteindre l' horizon.
Je ne suis pas astrophysicien mais il me semble que en effet, après sa formation, aucune matière ne vient plus traverser l'horizon et que ce constitue un disque d'accrétion de matière en apparence "figée". Par contre il se peut que cette matière, s'additionnant à la masse du trou noir, étende l'horizon des événements jusqu'à ce que celui-ci l'englobe.

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Re: Trous noirs

#5

Message par curieux » 03 févr. 2015, 11:04

matador a écrit :En poussant la reflexion plus loin, on peut en arriver a se demander si les trous noirs existent reellement tels que decrits d' ordinaire; en s' effondrant, toute la matiere d' une etoile morte ralentirait toujours plus alors qu' elle s' approcherait de l' horizon des evenements, si bien que le trou noir mettrait un temps infini a se former...

L' Univers ne pourrait pas contenir de trous noirs.

Mon raisonnement est incorrect. Mais ou?
ça ressemble au paradoxe de Zénon, la solution est de se mettre à la place de celui qui tombe. Il continuera sa course quoi en déduise un observateur extérieur, dans son référentiel rien ne change, le trou noir l'attire sans espoir de retour jusqu'au point ou la gravitation est si forte qu'on ne peut plus parler de l'objet initial mais seulement de ses constituants fondamentaux, s'il en reste, ratatiné en une bouillie informe de neutrons.

En théorie, si notre soleil se transformait d'un coup en trou noir, il aurait un diamètre de quelques mm, les planètes ne verraient aucune différence (à part l'absence de lumière) et continueraient de tourner comme si de rien n'était.
Mais ça c'est la théorie, dans la pratique une masse solaire n'a pas la possibilité de le faire, cela ne peut arriver qu'avec une étoile d'au moins 40 masses solaires et après de tels cataclysmes qu'aucune planète ne survit.

En fait, le paradoxe c'est de ne parler que d'un seul aspect du problème de leurs formations.
Le rôle de la physique mathématique est de bien poser les questions, ce n'est que l'expérience qui peut les résoudre. [Henri Poincaré]

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Re: Trous noirs

#6

Message par Ptoufle » 03 févr. 2015, 14:05

yquemener a écrit :
matador a écrit :Il me semble que du point de vue d' un observateur eloigne, l' objet semblera ralentir sa chute de plus en plus et que theoriquement il lui faudrait un temps infini pour atteindre l' horizon.
Je ne suis pas astrophysicien mais il me semble que en effet, après sa formation, aucune matière ne vient plus traverser l'horizon et que ce constitue un disque d'accrétion de matière en apparence "figée". Par contre il se peut que cette matière, s'additionnant à la masse du trou noir, étende l'horizon des événements jusqu'à ce que celui-ci l'englobe.
L'horizon vient du fait que la vitesse nécessaire à "l'échappement" (vitesse de libération) de la lumière dépasse ladite vitesse de la lumière. Et plus la masse du trou noir augmente, plus l'horizon s'élargit. Mais effectivement, à notre échelle de temps extérieure aux effets du trou noir, la matière mettrait un temps énorme (infini ?) à franchir l'horizon, si j'en crois ce que j'ai pu en lire.
Ce site propose quelques descriptions intéressantes sur les phénomènes liés aux trous noir.

Ce qui pose la question suivante : les trous noirs supermassifs "avalant" les étoiles autour gagnent-ils en masse à l'échelle de temps de l'univers ?

curieux a écrit :En théorie, si notre soleil se transformait d'un coup en trou noir, il aurait un diamètre de quelques mm
Ce serait plutôt 3 kilomètres, tu dois confondre avec une masse terrestre.
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Re: Trous noirs

#7

Message par lau'jik » 03 févr. 2015, 15:28

Je ne vous aiderais pas à comprendre ce phénomène, j'avoue céder à la paresse et être une spectatrice béate de la science dans ce domaine. :oops:
Ici un trou noir avale une étoile et deux articles en lien ici et .
Ces histoires de spaghetti me donnent faim !
"Parler pour ne rien dire et ne rien dire pour parler sont les deux principes majeurs et rigoureux de tous ceux qui feraient mieux de la fermer avant de l'ouvrir." Pierre Dac
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Re: Trous noirs

#8

Message par curieux » 04 févr. 2015, 14:24

Ptoufle a écrit :
curieux a écrit :En théorie, si notre soleil se transformait d'un coup en trou noir, il aurait un diamètre de quelques mm
Ce serait plutôt 3 kilomètres, tu dois confondre avec une masse terrestre.
Exact, merci de le préciser, j'avais celui de la Terre en tête.
Le rôle de la physique mathématique est de bien poser les questions, ce n'est que l'expérience qui peut les résoudre. [Henri Poincaré]

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#9

Message par matador » 05 févr. 2015, 03:43

D' apres ce que j' ai lu la situation depend de selon qu'on se place du point de vue d' un observateur eloigne ou de l' objet qui tombe vers le trou noir... Et en effet il semble que l' observateur ne verrait jamais l' objet franchir l' horizon.

Il semble que ce phenomene peut se comprendre a l' aide d'un diagramme de Penrose... que je n' arrive pas du tout a saisir :oops:

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Re: Trous noirs

#10

Message par ABC » 07 mars 2015, 11:50

matador a écrit :le temps semble s'ecouler plus lentement aux abords de l'horizon d'un trou noir jusqu a s'arreter precisement a l'horizon. Comment un objet peut il tomber a l'interieur ? Il me semble que du point de vue d'un observateur eloigne, l'objet semblera ralentir sa chute de plus en plus et que theoriquement il lui faudrait un temps infini pour atteindre l' horizon. Ce n' est pas un effet d'optique; le ralentissement du temps est reel au voisinage d' un trou noir. Donc comment un objet peut il tomber a l interieur?
Pour répondre à la question il faut préciser dans quel référentiel on se place pour parler
  • de la mesure de l'écoulement du temps,
  • de la mesure des distances,
  • de la simultanéité.
Dans le cas de l'espace-temps de Schwarzschild (modélisant un trou noir de masse M) le référentiel qui joue un rôle analogue aux référentiels inertiels de l'espace-temps de Minkowski est le référentiel de Lemaître.

C'est le référentiel formé des observateurs tombant de "très haut" sur le trou noir et partis à vitesse nulle. Quand, dans leur chute libre, les observateurs de Lemaître atteignent l'altitude r (l'altitude dont l'orbite a une longueur 2 pi r pour les observateurs de Lemaître comme pour les observateurs "immobiles", c'est à dire les observateurs du référentiel de Schwarzschild) ils ont acquis une vitesse de chute v = (2GM/r)1/2. Il s'agit, en fait, de la vitesse dite de libération. Si on inversait la vitesse v des observateurs de Lemaître, ils reviendraient à leur point de départ "très haut" en atteignant ce niveau au bout de "très longtemps" et à vitesse nulle.

Quand on fait des mesures avec les instruments de mesure du temps et des distances des observateurs de Lemaître et qu'on choisit la simultanéité relative à ces observateurs en chute libre, les photons :
  • tombent (par rapport au référentiel de Schwarzschild) à la vitesse c- = c+v
  • remontent à la vitesse c+ = c-v.
Le caractère inhabituellement additif (en relativité) de cette composition des vitesses découle du fait que, les trois vitesses en jeu :
  • la vitesse c de la lumière vis à vis des observateurs de Lemaître,
  • la vitesse v des observateurs de Lemaître par rapport aux observateurs de Schwarzschild,
  • les vitesses relatives c+ et c- de la lumière par rapport au référentiel de Schwarzschild,
ont toutes été mesurées avec les mètres, les horloges et la simultanéité d'un même et unique référentiel : le référentiel de Lemaître.
Du coup, bien que nous soyons en relativité, l'additivité des vitesses (habituellement réservée à la physique newtonienne) s'applique.

Dans le référentiel privilégié de Lemaître, les observations sont les suivantes :
  • la lumière tombe à vitesse c+v et remonte à vitesse c-v (la vitesse relative de la lumière est anisotrope vis à vis du référentiel de Schwarzschild, comme dans l'effet Sagnac vis à vis du référentiel tournant).
  • En direction verticale, le mètre des observateurs de Schwarzschild est contracté par la contraction de Lorentz. La distance des observateurs de Schwarzschild au trou noir est d'ailleurs infinie quand elle est mesurée avec leurs mètres contractés. En effet, la vitesse de libération v = (2GM/r)1/2 (la vitesse relative entre observateurs de Lemaître et observateurs "immobiles" de Schwarzschild) devient égale à c quand les observateurs de Schwarzschild se rapprochent de l'horizon du trou noir de rayon Rs = 2GM/c².
  • L'horloge des observateurs de Schwarzschild tourne au ralenti, et ce d'autant plus lentement qui sont proches de l'horizon du trou noir. En effet, comme le photon tombe à vitesse c+v et remonte à vitesse c-v, il fait des allers retours le long d'une light-clock :
    • au repos en direction verticale dans le référentiel de Schwarzschild,
    • de longueur L = L0(1-v²/c²)1/2,
    • L0 étant la longueur qu'aurait cette light-clock en direction verticale si elle étant placée loin du trou noir,
    en un temps T = (2L0/c)/(1-v²/c²)1/2 (comme un rapide calcul de type train qui fait un aller-retour à vitesse c+v à l'aller et c-v au retour permet de l'établir) donc en un temps 1/(1-v²/c²)1/2 plus long que si notre light-clock était au repos donc à vitesse v=0 loin du trou noir.
Bref, les observateurs de Schwarzschild sont victimes d'une sorte de vision "erronée":
  • du temps,
  • de l'espace,
  • de la simultanéité,
résultant de leur "emprisonnement" dans le référentiel de Schwarzschild. C'est pour cela qu'il sont tentés de penser qu'un objet tombant sur un trou noir met un temps infini pour atteindre l'horizon de Schwarzschild. En réalité, la bonne durée est celle mesurée par les observateurs de Lemaître.

Si les observateurs de Schwarzschild utilisent un Morley-Michelson pour en avoir le cœur net, ils vont être induits en erreur. Leur Morley-Michelson n'y voit que du feu. Il donne un résultat nul quant à leur vitesse absolue. Leur interféromètre est victime de l'invariance de Lorentz découlant :
  • de la contraction de Lorentz de leur mètre en direction verticale, contraction induite par leur vitesse v = (2GM/r)1/2 vis à vis des observateurs de Lemaître,
  • du ralentissement de leurs horloges, ralentissement induit par leur vitesse v vis à vis des observateurs de Lemaître,
  • de l'anisotropie de la vitesse relative de la lumière en direction verticale. Cette anisotropie leur donne une idée "fausse" de la "bonne" simultanéité (la "bonne" simultanéité étant celle relative au référentiel de Lemaître).
En combinant ces 3 effets, les observateurs de Schwarzschild en déduiront que leur référentiel vaut bien celui de Lemaître...
... Et pourtant, le référentiel de Lemaître est, quant à lui :
  • un référentiel chute libre (le référentiel de Schwarzschild ne l'est pas),
  • feuilletable en feuillets 3D de simultanéité (cette propriété, le référentiel de Schwarzschild l'a aussi),
  • dans lequel le temps propre séparant les observateurs est le même pour tous les observateurs, alors que dans le référentiel de Schwarzschild, plus on s'approche de l'horizon de Schwarzschild, plus on vieillit lentement (dilatation temporelle de Lorentz en (1-v²/c²)1/2 oblige),
  • l'espace 3D qu'est le référentiel de Lemaître est un espace Euclidien bien plat (nota : un référentiel dans une variété riemannienne 4D est bien une variété 3D. C'est le quotient de l'espace-temps 4D en question par un feuilletage 1D en observateurs).
Bref, la maxime positiviste : "ce qu'on ne sait pas observer n'existe pas" ne marche pas à tous les coups.

Le référentiel chute libre de Lemaître est l'unique référentiel de l'espace-temps de Schwarzschild ayant les propriétés les plus voisines de celles des référentiels inertiels de l'espace-temps de Minkowski. Ce référentiel joue, dans l'espace-temps de Schwarzschild, le rôle que Lorentz et Poincaré faisaient jouer à l'éther dans l'interprétation Lorentzienne de la Relativité Restreinte.

Cette interprétation de l'invariance de Lorentz était celle envisagée avant qu'Einstein ne présente la Relativité sous une forme montrant que l'hypothèse d'un éther n'était pas nécessaire à l'établissement des transformations de Lorentz. La possibilité d'observation d'un état de mouvement privilégié est d'ailleurs incompatible avec cette invariance. Si on ajoute l'hypothèse métaphysique des positivistes : "ce qu'on ne sait pas observer n'existe pas", on a démontré l'inexistence d'un référentiel inertiel (un état de mouvement) privilégié.

Il n'est toutefois pas nécessaire d'attribuer au référentiel de Lemaître de l'espace-temps de Schwarzschild une sorte de "matérialité". Il n'est pas nécessaire de voir l'espace-temps de Schwarzschild comme une sorte de fluide tombant à la vitesse de libération v = (2GM/r)1/2 en chacun de ces "points". Le référentiel de Lemaître est seulement (selon nos connaissances actuelles) un état privilégié de mouvement dans l'espace-temps de Schwarzschild.

Au contraire, tous les référentiels inertiels sont équivalents dans l'espace-temps plat de Minkowski. Aucun d'eux n'y joue de rôle privilégié (sauf interprétation réaliste de la réduction instantanée du paquet d'onde impliquant un référentiel quantique privilégié, selon l'hypothèse de D. Bohm, John Bell, Valerio Scarani, Antony valentini, Ian Percival par exemple et donc une violation de l'invariance de Lorentz au niveau interprétatif).

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Re: Trous noirs

#11

Message par NEMROD34 » 07 mars 2015, 12:55

Ce n' est pas un effet d' optique; le ralentissement du temps est reel au voisinage d' un trou noir.
Un trou de couleur noir restant théorique je me permet de poser la question: d'où sort cette affirmation ? :mrgreen:
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Re: Trous noirs

#12

Message par ABC » 07 mars 2015, 14:40

NEMROD34 a écrit :
Ce n' est pas un effet d' optique; le ralentissement du temps est reel au voisinage d' un trou noir.
Un trou de couleur noir restant théorique je me permet de poser la question: d'où sort cette affirmation ? :mrgreen:
Du ralentissement du temps induit par la gravitation telle que modélisée par la Relativité Générale.

Si :
  • T désigne la période d'une horloge loin de la singularité centrale d'un espace-temps de Schwarzschild (associé à une singularité centrale de masse M)
  • T' désigne la période de cette même horloge à l'altitude r
  • v = (2GM/r)1/2 désigne la vitesse de libération à cette altitude
La période T' est plus longue que la période T selon la formule ci-dessous :
T' = T/(1-v²/c²)1/2

Cet allongement de période T' > T correspond à la dilatation temporelle de Lorentz calculée avec la vitesse de libération v à l'altitude r considérée. Elle caractérise l'effet de ralentissement des horloges induit par la gravitation.

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Re: Trous noirs

#13

Message par NEMROD34 » 07 mars 2015, 15:24

Vi, mais un trou noir c'est théorique non ?
Alors comment on peut affirmer quelque chose qui concerne quelque chose de théorique ?
"La théorie prévoit" je veux bien, mais
Ce n' est pas un effet d' optique; le ralentissement du temps est reel au voisinage d' un trou noir.
C'est une affirmation, après "observation" d'un objet qui reste théorique ...
Donc comment affirmer (et pas faire des hypothèse, théoriser) avoir observer un objet théorique, et affirmer quelque chose sur la base d'un truc qui reste théorique ?
C'est ça ma question.

La base de l'observation est théorique, par définition elle ne peut pas être directement observée, et on pourrait affirmer que ce qu'on l'on voit voit n'est pas je cite:
un effet d' optique; le ralentissement du temps est reel au voisinage d' un trou noir.
?
Je ne pourrais remplacer trou noir par "chat" parce qu'un chat on sait ce que c'est, un trou noir c'est THEORIQUE.
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Jean-Francois
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Re: Trous noirs

#14

Message par Jean-Francois » 07 mars 2015, 16:55

NEMROD34 a écrit :Vi, mais un trou noir c'est théorique non ?
Alors comment on peut affirmer quelque chose qui concerne quelque chose de théorique ?
À mon avis, les trous noirs sont "théoriques" dans le sens où le boson de Higgs l'est (ou l'était). C'est-à-dire qu'ils ne sont pas de simples hypothèses ("on va dire que...") mais des conséquences découlant d'un ou de modèles théoriques basés sur des observations antérieures. Si le boson a acquis un caractère moins théorique, c'est qu'on a fini par observer des phénomènes qui ne peuvent être expliqués que dans un cadre théorique bien précis.

Si les trous noirs demeurent un peu plus théoriques c'est qu'il n'ont pas été identifiés avec certitude faute de moyens techniques pour le faire. Par contre, de nombreuses observations indirectes suggèrent bien leur existence même s'il reste sans doute des incertitudes quant à l'interprétation de ces observations (plus que dans le cas du boson).
Donc comment affirmer (et pas faire des hypothèse, théoriser) avoir observer un objet théorique
On observe des phénomènes qui ne se produiraient pas si le modèle était faux. Cela ne veut certainement pas dire que le modèle (la théorie scientifique) est parfaite mais, comme le modèle a été rigoureusement construit*, cela veut dire qu'il est le plus-vrai-possible-dans-l'état-actuel-des-connaissances.

Jean-François

* Malgré que certaines personnes semblent s'imaginer que les scientifiques établissent leurs théories pendant un avant-midi de crayonnage sur un bout de papier :lol:
“Belief is the wound that knowledge heals.” (Ursula Le Guin, The Telling)
("La foi est la blessure que le savoir guérit", Le dit d'Aka)

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Re: Trous noirs

#15

Message par ABC » 07 mars 2015, 17:29

NEMROD34 a écrit :Vi, mais un trou noir c'est théorique non ?
Le trou noir reste un modèle. Il est assez largement accepté mais, effectivement, pas par tout le monde. Je cite à ce sujet Jean Pierre Petit :

http://www.jp-petit.org/science/JANUS_C ... EL/JMC.htm
7 janvier 2015
J'ai un troisième papier accepté, toujours dans une revue de haut niveau, à comité de lecture. Le déploiement des concepts, totalement nouveaux, nécessitait de nombreux dessins, et aussi pas mal de texte. J'ai finalement composé un document de 35 pages et une version de 15 pages, mais je pense que la revue a envoyé les deux documents au referee. Ca lui a permis de comprendre. Le retournement de la "flèche du temps", sans que le temps s'inverse, l'inversion naturelle de la masse, l'énantiomorphie, le franchissement d'une surface où tout devient, un instant, inorientable. La suite de cet article-là est déjà prête à être envoyée.

De quoi s'agit-il ? Je m'en prends ... au modèle du trou noir. Cette première partie était la plus complexe. J'ai craint que l'expert ait du mal à assimiler le concept de "space bridge", quadridimensionnel. Mais c'est passé sans difficulté.

La conclusion est que le modèle du trou noir repose sur une interprétation erronée d'une solution de l'équation d'Einstein. Pourtant une armée de mathématiciens ont affirmé " qu'en son centre se trouvait une singularité". Il y a eu une masse de thèses et de publications sur cette fameuse singularité. Mais cette singularité ... n'existe pas. Les trous noirs ne sont pas des sphères creuses, dont l'intérieur est nimbé de mystère. Quand des particules atteignent cette frontière elles semblent "rebondir sur celles-ci" et acquièrent une masse négative, géométriquement invisible.

Tout cela à l'aide d'un simple changement de variable, qui agit comme une baguette magique, en quelques lignes de calcul, accessibles à un terminale S.

Ca, c'est la première partie du travail. La seconde repose sur un autre. Si j'arrive au bout de ce chemin, les trous noirs s'évaporeront, la matière sombre et l'énergie noire seront remplacées par de la masse négative, et quant au Big Bang.... Mais non, là, je vous laisserai la surprise. Essayez d'imaginer un cône de lumière qui se retournerait comme un parapluie par grand vent. Jouer avec la flèche du temps, c'est drôle comme tout.

Quand je pense à la physique actuelle, aux supercordes qui servent à tricoter des superchaussettes, aux branes, aux inflatons, aux types qui imaginent que la vitesse de la lumière dépend de sa couleur, je me sens des instincts de pyromane. Mais le feu à l'air de commencer à prendre, tout doucement. .

Ca a été très dur de placer le premier article (53 tentatives infructueuses, dont 50 retours sans examen). Mais une fois le premier papier passé, dans une revue pointilleuse, les comités d'édition se disent "Hmmm... si ce Français retraité, complètement inconnu, a réussi à placer ces trucs dans ces revues, c'est que ça ne doit pas être le premier zigoto venu".

Attention toutefois de ne pas mettre les discussions sur la validité du modèle du trou noir sur un pied d'égalité avec le ralentissement du temps sous l'effet d'un champ gravitationnel. Ce point là est assez solide et, à ma connaissance, ne donne pas lieu à débat. Je cite Wikipedia à ce sujet.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Dilatation_du_temps

Vérifications expérimentales
Un autre cas observé de dilatation temporelle est le décalage entre horloges atomiques au sol et en vol ; mais il se complique dans ce dernier cas de considérations gravitationnelles de sorte que le cadre de la relativité restreinte est insuffisant et qu'on doit considérer les effets de Relativité générale.
En relativité générale, la courbure de l'espace-temps (c'est-à-dire la gravitation) ralentit le temps par rapport à celui mesuré hors champ de gravitation : si deux horloges sont identiques et que l'une a fait un séjour dans un champ de gravitation, alors elle retarde par rapport à l'autre, et ce d'autant plus que la gravitation a été forte.

Résultats expérimentaux
En 1959, Robert Pound (en) et Glen Rebka (en) ont pu vérifier expérimentalement que la différence d'altitude de 22,6 mètres d'une tour de l'université Harvard donnait une différence de fréquence de la lumière conforme aux prévisions de la relativité générale (expérience de Pound-Rebka mettant en évidence le décalage d'Einstein)8,9. En 2009, une équipe de physiciens a mesuré avec une précision 10 000 fois supérieure à la précédente expérience (Gravity Probe A (en)) cette dilatation du temps sans déceler de différence avec les prédictions de la relativité générale.

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Re: Trous noirs

#16

Message par Pepejul » 08 mars 2015, 16:04

Question idiote : Si deux trous noirs se rencontrent dans l'espace... que peut-il arriver ?
On a tort d'écrire tord ! Le prochain qui fait la faute je le tords !

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Chanur
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Re: Trous noirs

#17

Message par Chanur » 08 mars 2015, 18:20

Pepejul a écrit :Question idiote : Si deux trous noirs se rencontrent dans l'espace... que peut-il arriver ?
Une explosion titanesque, à côté de laquelle une supernova ressemble à un pétard mouillé, et pour finir, un trou noir plus gros. Exactement un trou noir dont la surface de l'horizon est forcément supérieure à la somme des surfaces des horizons des deux (augmentation de l'entropie).
Mais c'est très compliqué.

Garde l'oeil sur ton télescope, ça va bientôt se produire (dans à peine un million d'années : une paille).
Le fait que je sache que quelque chose est vrai n'est pas une preuve. :chat:

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Psyricien
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Re: Trous noirs

#18

Message par Psyricien » 03 juin 2015, 00:12

matador a écrit :Bonjour,

Une question me titille les synapses: etant donne que, vu de l exterieur, le temps semble s ecouler plus lentement aux abords de l horizon d un trou noir jusqu a s arreter precisement a l horizon, comment un objet peut il tomber a l ' interieur?

Il me semble que du point de vue d' un observateur eloigne, l' objet semblera ralentir sa chute de plus en plus et que theoriquement il lui faudrait un temps infini pour atteindre l' horizon.

Ce n' est pas un effet d' optique; le ralentissement du temps est reel au voisinage d' un trou noir.

Donc comment un objet peut il tomber a l interieur?
Réponse rapide:
-->Dans le référentiel d'un observateur extérieur au repos, il ne passera jamais l'horizon.
-->Dans le référentiel de l'objet, il passera l'horizon et ira s'emplafonner dans ce qu'il y a à l’intérieur, quoique ce soit.

On peut faire une analogie avec un même phénomène lié à l'expansion de l'univers.
Prenons un cas simple (pas exact mais simple): supposons un univers qui grandit avec un taux constant \(\alpha\)
La vitesse d'expansion d'un objet à une distance \(d\) est alors \(\alpha d\).
Cette vitesse n'est pas bornée, même dans le cadre de la RR, elle peut dépasser \(c\).
La distance de l'objet augmente donc, et par la même la vitesse elle aussi augmente.
Quand elle dépasse \(c\), l'objet s'éloigne si vite que les photons qu'il émet ne peuvent jamais nous parvenir.
Ainsi, le temps passant, nous verront toujours des images de l'objet arrivée, mais ses image seront:
-->De plus en plus décalé vers le rouge.
-->Tendront vers l'instant auquel la vitesse d'expansion de l'objet à dépassé \(c\).
Cependant, l'objet à bel et bien dépassé la région de l'univers ou sa vitesse d'expansion à dépassé \(c\), seulement, dans notre référentiel, nous ne le verrons jamais.

A plus,
G>

NEMROD34 a écrit :Vi, mais un trou noir c'est théorique non ?
guère plus que ton existence.
Alors comment on peut affirmer quelque chose qui concerne quelque chose de théorique ?
"La théorie prévoit" je veux bien, mais
Ce n' est pas un effet d' optique; le ralentissement du temps est reel au voisinage d' un trou noir.
C'est une affirmation, après "observation" d'un objet qui reste théorique ...
N'importe quel champs gravitationnel ralenti le temps, c'est aussi vrai pour celui de la Terre ou du soleil ;). (Et pour infos, c'est parfaitement mesuré.)
Un trou noir, est le nom donné à un objet étant la source d'un très fort champs gravitationnel (mesurable par l'orbite d'étoile proche par exemple) sans que l'on puisse lui associé une production de lumière (d'ou le nom: noir).
La force du champs gravitationnel est très bien connu via l'émission en X des particules qui approche du trou, et émettent des rayon X du fait de leur forte accélération.
Donc comment affirmer (et pas faire des hypothèse, théoriser) avoir observer un objet théorique, et affirmer quelque chose sur la base d'un truc qui reste théorique ?
C'est ça ma question.
La réponse est simple. Un trou noir, ce n'est pas théorique, on en observe même des énormes dans le centre des galaxie spirales (y compris la notre). C'est juste que la description théorique de ce qui se passe dedans est incertaines.
Par contre ce qui se passe avant l'horizon du TN est parfaitement connu/observé/modélisé.
La base de l'observation est théorique, par définition elle ne peut pas être directement observée, et on pourrait affirmer que ce qu'on l'on voit voit n'est pas je cite:
un effet d' optique; le ralentissement du temps est reel au voisinage d' un trou noir.
?
Je ne pourrais remplacer trou noir par "chat" parce qu'un chat on sait ce que c'est, un trou noir c'est THEORIQUE.
NON, l'écrire en gros ne changera pas cela ;). Le ralentissement du temps au voisinage des objets que nous nommons Trou Noir est tout à fait certain !

A plus,
G>
Psyricien : La moyenne de 4 et 5 ça peut faire 3 ... Comprendra qui pourra !

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