qu'y a-t-il au sein d'un trou noir?

[Nicolas321]

Salut Amanuensis,

De ce que je comprends, la metrique de Schwarzchild est idealisee et ne tient pas compte de la deformation de l'horizon par la masse qui s'en approche. En consequence, dans le schema avec le cone de lumiere (celui dont tu parlais précédemment), on ne voit pas la ¨bosse¨ de deformation de l'horizon au moment ou la masse s'en approche.

Normalement, si on utilise le schema, on trace une courbe a 45degres ( on suit l'angle de la lumiere ) et il n'y a jamais d'intersection avec l'horizon pour un observateur en dehors de l'horizon. Si on mettait cette ¨bosse¨, on finira par avoir une intersection et donc il y aurait bien un moment ou la masse passerait l'horizon pour un observateur a l'infini.

Si vraiment l'objet passait l'horizon au dela d'un temps infini vu de l'exterieur, le reste de l'univers pourrait eventuellement disparaitre avant que cela se produise pour une raison ou une autre, ce qui semble etre une contradiction.

En disant tout cela, je ne considere pas la metrique de Schwarzchild a l'interieur du trou noir, car je ne suis pas sur qu'elle ait vraiment une signification physique.

Cela dit je t'avoue que je ne suis pas trop sur d'avoir bien compris. Cette question de savoir si la matiere passe vraiment l'horizon semble avoir été longuement debattue par les scientifiques, et de ce que j'ai lu ici et ailleurs, les neophites n'ont pas l'air de trop comprendre.
-----

[Amanuensis]

Je vais essayer autrement.

Pour décrire un espace-temps "complet" (cela a un sens rigoureux) pour le cas idéalisé d'un "trou noir" unique, sans rotation, dans le vide, une possibilité est d'utiliser les coordonnées de Kruskal-Szekeres. Ce système de coordonnées représente strictement plus d'événements que les coordonnées de Schwarzschild. Celles-ci se limitent à couvrir ce qui se projette sur une sorte d'espace-temps plat qui coïnciderait avec tous les observateurs spatialement à l'infini.

Pour de tels observateurs et avec les coordonnées de Schwarzshild, le trou noir a toujours été et toujours sera. Il n'y a pas d'événement "création", ni d'événement "disparition". Ni même d'événements "passage de l'horizon". Ce n'est pas que de tels événements "n'existent pas", mais c'est que ces événements ne sont pas dans le domaine de définition des coordonnées de Schwarzshild, et ne sont pas observables par des observateurs à l'infini. Pour les observateurs à l'infini prenant comme coordonnée temporelle celle de Schwarzshild (qui coïncide pour eux avec leur temps propre), l'événement création est antérieur à t=-infini, et les événements "passage de l'horizon" ainsi que "évaporation finale" sont postérieurs à t=+infini.

Si on cherche à décrire l'espace-temps avec ce même genre de coordonnées pour couvrir la phase de contraction "avant" création de la singularité, il n'y a ni singularité ni horizon, ceux-ci étant rejetés (dans ces coordonnées) à t=infini "et au-delà".

En coordonnées de Kruskal par contre, tous ces événements sont dans le domaine de définition, et sont normalement couverts par le modèle. Les diagrammes de Penrose correspondent à des coordonnées dérivées de celles de Kruskal, et permettent de tout représenter. Celui dans le lien que j'ai rappelé montre l'événement "début de l'horizon" (la pointe basse de la zone violette), et l'événement "évaporation complète" (l'extrémité droite de la ligne ondulée, cette ligne étant la singularité, qui apparaît comme un segment de droite spatiale).

Mais cela ne change pas le fait qu'un observateur "près de l'infini spatial" (près du coin le plus à droite dans la zone verte) ne peut rien observer du trou noir, seulement le début de la phase d'effondrement (suffit de mener les lignes à 45° à partir d'un événement "près de l'infini spatial"), et ce même pour son temps propre allant à l'infini.

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De ce que je comprends, la metrique de Schwarzchild est idealisee et ne tient pas compte de la deformation de l'horizon par la masse qui s'en approche.

C'est mineur, cela ne change rien de fondamental. Ce qu'on idéalise c'est le vide complet de l'espace-temps représenté, les trajectoire étant alors celles de "particules test", c'est à dire de particules de masse>0 mais poussée à la limite 0.

Si vraiment l'objet passait l'horizon au dela d'un temps infini vu de l'exterieur, le reste de l'univers pourrait eventuellement disparaitre avant que cela se produise pour une raison ou une autre, ce qui semble etre une contradiction.

Pourquoi?

De toutes manières on ne cherche pas à représenter ce qu'on observe, mais à décrire des espaces-temps idéalisés, "vus hors 4D", c'est à dire décrits dans leur extensibilité complète, "après tout futur". On joue avec des modèles mathématiques, pas avec ce qu'on observe. Ce qu'on espère est qu'une partie de ce qui est ainsi décrit soit proche d'une partie de ce qu'on observe.

[Amanuensis]

PS: Je peux me tromper dans mes interprétations, je ne suis pas spécialiste. Mais je prétends bien comprendre tout ce qu'explique L. Motl dans la page Web en lien, ainsi que d'autres textes de même niveau, et que ce que je cherche à expliquer est conforme à ces textes.

Si je me trompe, si quelque chose dans ce que j'écris révèle une mauvaise compréhension par exemple du texte de Motl, je suis preneur de l'indication! Mais il faudrait que ce soit par quelqu'un (par exemple un spécialiste) qui maîtrise bien ce qu'explique Motl.

Perso, ce texte (en particulier) a été une étape importante pour comprendre les bonnes réponses à diverses questions sur le sujet, dont celles posées sur ce fil. Et j'irais jusqu'à penser qu'il faut comprendre bien ce texte, (aussi bien maths, concepts que conséquences qualitatives, et en particulier comprendre ce que représente un diagramme de Penrose), pour se dire qu'on a ne serait-ce qu'un début de réponse à ces questions.

[Nicolas321]

Merci Amanuensis pour ta reponse detaillee. J'ai compris a peu pres ce que tu as dit mais je vais y reflechir plus en detail dans la soiree.

PS: c'est peut-etre tres basique pour toi mais j'ai acquis ma comprehension de tout ca des cours suivants. Il aborde aussi les coordonnees de Kruskal, la 2eme partie du cours traite de la formation d'un trou noir:

http://www.youtube.com/watch?v=q6j180O9H84
( les cours 6 et 7 sont aussi sur les trous noirs. )

(Susskind a ecrit plusieurs livres sur les trous noirs. De ce que j'ai lu c'est en partie lui qui a invente l'idee d'univers holographique, etc... donc j'imagine qu'on peut lui faire confiance). J'essaye de comprendre mais c'est pas de la tarte.

[Amanuensis]

Susskind est un spécialiste, lui!

Je ne suis pas très fan des vidéos, mais le peu que j'en zappe semble de la même "farine" que ce que je cherchais à "répéter" (en particulier la progression via les coordonnées de Kruskal et les diagrammes de Penrose). Paraît un très bon cours...

Et, non, ce n'est pas "élémentaire pour moi". Disons qu'à ce que j'en vois, je suis à l'aise pour suivre le cours, sans plus.

[tolan]

Bonjour,
En admettant que nous soyons indestructibles, est-il possible qu'en se raprochant d'un trou noir, on ne voit rien de particulier?

Puisque que proche d'une masse importante, l'espace-temps "rétrécit", et donc nous aussi on "rétrécirait" , du moins du point de vue d'un observateur resté au loin.
Donc si tout rétrécit, le trou qui paraît noir vu de l'extérieur, serait "normal" une fois dedans?

[invite34567123333]

Il n'y a pas de notion de "correspond à une date dans l'Univers".

La question des "dates", "avant", ..., est particulièrement tordue en RG.

Oui, on a beau tenter de faire abstraction d'un temps absolu, celui-ci revient toujours instinctivement dans nos esprits dès que l'on cherche à se représenter les choses de façon imagée. (en ce moment...là-bas...pendant ce temps...).
C'est un exercice difficile où l'on perd pied facilement dans un sens ou dans l'autre, dans la mesure où nos "repères familiers" n'ont plus cours.

Une approche qui me semble très bien, mais demande du travail (mais peut-être moins que d'autres approches!) est de comprendre ce qui est expliqué là: http://motls.blogspot.ca/2008/11/why...nto-black.html

Le temps fini de chute est la durée finie de la trajectoire jaune.

Merci pour ce lien

De toutes manières on ne cherche pas à représenter ce qu'on observe, mais à décrire des espaces-temps idéalisés, "vus hors 4D", c'est à dire décrits dans leur extensibilité complète, "après tout futur". On joue avec des modèles mathématiques, pas avec ce qu'on observe. Ce qu'on espère est qu'une partie de ce qui est ainsi décrit soit proche d'une partie de ce qu'on observe.

J'aime bien cette honnêteté intellectuelle.
Présenté de cette façon, je comprends que les explications les plus détaillées ne puissent jamais nous satisfaire complètement avec la vision orthodoxe qui est enracinée dans tous nos esprits.
On se trouve un peu dans la même situation qu'en MQ, où l'on a un formalisme, des modèles qui fonctionnent à merveille, mais qui restent frustrants pour quiconque essayant de faire une "interprétation globale" de la "scène de théâtre" si je puis dire..

[Amanuensis]

Je pense que la situation est différente dans les deux cas.

En MQ, il y a des questions métaphysiques très profondes, concernant l'ontologie, la notion d'observation, de mesure, etc.

En RG c'est plutôt qu'on a du mal à se débarrasser de notions sur l'espace et le temps qui semblent "évidentes", "logiques", a priori, mais qui se révèlent simplistes. Une fois qu'on a réussi à prendre du recul, les modèles relativistes sont parfaitement logiques et ne posent pas de difficulté de fond.

Quand je parlais de modèles idéalisés, ne décrivant pas ce qu'on observe, cela n'est pas spécifique à la RG. Même avec la théorie de Newton, les trois de Képler par exemple sont tout aussi "idéalisées", et ne représentent pas ce qu'on observe: elles correspondent à un champ gravitationnel limité à l'influence d'une masse ponctuelle centrale, ce qui est une idéalisation.

Et dès qu'on a trois corps comparables, il n'y a plus de modèle du champ gravitationnel, juste des équations différentielles qu'on résout par approximation.

En RG c'est pareil: l'espace-temps de Schwarzschild, ou celui de Minkowski, ou ceux dérivés de la métrique Friedman-Lemaître-etc. sont des idéalisations utiles comme approximations grossières (à petite ou au contraire à très grande échelle), mais n'ont pas vocation à décrire l'Univers tel qu'il nous apparaît.

En clair: la RG donne une image aussi claire que les modèles classiques (espace-temps classique + gravitation à la Newton) une fois qu'on a réussi à "oublier" les soit-disant évidences de l'espace et du temps. Je ne pense pas que ce soit possible avec la MQ.

[Mailou75]

http://www.youtube.com/watch?v=q6j180O9H84

Instructif merci, sauf qu'à partir de 1:14:50 il se met à raconter de la m... que le Rs augmente etc et se fait calmer par le public

Mais je prétends bien comprendre tout ce qu'explique L. Motl dans la page Web en lien

Je te prends au mot... Comment se fait-il que le TN qui s'évapore conserve un Rs constant (horizon à 45°) ?
(elle a l'air foireuse cette figure )

[Amanuensis]

Comment se fait-il que le TN qui s'évapore conserve un Rs constant (horizon à 45°) ?

C'est un système de coordonnées conforme. Ce qui veut dire que par construction les deux lignes de genre nul sont en tout point les lignes à 45°.

Les variations de masse du trou noir sont cachées dans l'expression de la métrique. Cette expression est abominable, mais on s'en fiche: l'intérêt des diagrammes de Penrose est essentiellement qualitatif.

Notons qu'il y a une variation de Rs parfaitement visible: quand le trou noir disparaît!

(elle a l'air foireuse cette figure )

Il est plus séant de comprendre avant de juger...

[Mailou75]

Les variations de masse du trou noir sont cachées dans l'expression de la métrique.

Donc selon Susskind, une droite à 45° ( digramme de Penrose) décrit un Rs qui grandit et, selon Motl, la même droite dans le même graph décrirait un Rs qui diminue ?? Je veux bien qu'il y ait des choses cachées, mais bon...
(La réponse est sans doute : Susskind a fait une erreur qu'il ne saurait admettre devant son public, la droite à 45° décrit bien un Rs constant et par conséquent le graph de ton lien est simplement faux.)

[Amanuensis]

selon Motl, la même droite dans le même graph décrirait un Rs qui diminue ??

Où est-ce écrit cela ???

Par ailleurs, à ce que je comprends que Rs augmente ou diminue la ligne "passage de l'horizon" est toujours à 45°.

Cf.,

The event horizon is the boundary between the (red) black hole interior and the rest of the spacetime.

This boundary is inevitably null i.e. light-like as you can easily see from the definition of the (red) black hole interior.

que je comprends comme "La frontière est nécessairement nulle" => elle est dessinée comme une droite à 45° que Rs soit constant, augmente ou diminue.

(Et c'est ce qui me fait écrire que la variation de Rs est cachée dans la métrique.)

----

PS: Une fois de plus, il ne faut pas interpréter les tailles sur le diagramme comme représentatives de distances ou de durées. Seuls les angles sont représentés fidèlement.

[Amanuensis]

(La réponse est sans doute : Susskind a fait une erreur qu'il ne saurait admettre devant son public, la droite à 45° décrit bien un Rs constant et par conséquent le graph de ton lien est simplement faux.)

La réponse la plus probable est que Susskind et Motl ont tous deux raison, et qu'avant de conclure ou écrire autre chose, il est séant d'être sûr d'avoir aussi bien compris le sujet que Susskind et Motl.

On a plus de chance de faire des progrès en considérant que c'est soi-même qui n'a rien compris quand on se croit en face d'une contradiction dans les discours des spécialistes.

Penser qu'ils se trompent, c'est s'interdire de réfléchir et de comprendre au-delà d'une première et rapide interprétation, c'est risquer de rester sur une incompréhension. Très mauvaise habitude.

[Nicolas321]

Instructif merci, sauf qu'à partir de 1:14:50 il se met à raconter de la m... que le Rs augmente etc et se fait calmer par le public

Je ne vois pas ou est l'erreur. L'horizon grandit parce que la sphere est en train de se rapprocher du Rs. Un objet proche du centre peut etre deja piege avant que la sphere se soit effondree parce qu'il n'aura le temps, meme a la vitesse de la lumiere de se retrouver au dela de Rs quand la sphere aura passe Rs.

Comme il l'explique 2 munites plus tard, l'horizon n'est pas defini par le fait qu'il y ait un champ gravitationnel, mais par le fait que l'on ne puisse pas s'enfuir.

[Mailou75]

Salut,

Où est-ce écrit cela ???

Un TN qui s'évapore a un Rs qui diminue, non?

que je comprends comme "La frontière est nécessairement nulle" => elle est dessinée comme une droite à 45° que Rs soit constant, augmente ou diminue.
(Et c'est ce qui me fait écrire que la variation de Rs est cachée dans la métrique.)

Mwai, peut être...

Penser qu'ils se trompent, c'est s'interdire de réfléchir et de comprendre au-delà d'une première et rapide interprétation, c'est risquer de rester sur une incompréhension. Très mauvaise habitude.

Je pointe le problème... mais comme tu le dis ils ont peut être tout les deux raison

[Amanuensis]

Un TN qui s'évapore a un Rs qui diminue, non?

Certes. Mais il n'indique nul part qu'il ne grossit pas avant de commencer à s'évaporer!

Je pointe le problème...

Ce serait mieux (moins agaçant) avec une question, précédé par un truc genre "Il y a un point que je ne comprends pas", plutôt que "il se met à raconter de la m...", ou "le graph de ton lien est simplement faux", ...

[Mailou75]

Salut,

Je dirais:

Un objet proche du centre peut etre deja piege avant que la sphere se soit effondree parce qu'il n'aura le temps, meme a la vitesse de la lumiere de se retrouver au dela de Rs (...)

Oui

L'horizon grandit parce que la sphere est en train de se rapprocher du Rs.

et non !

Non pour quantité donnée d'énergie/masse, le Rs est fixe, la courbure de l'espace est fixe, et on peut déjà être derrière l'horizon.
La formation du TN ne décrit que le passage de la matière au delà de ce point fixe défini par la masse.

Mais je ne suis pas spécialiste

[Mailou75]

Certes. Mais il n'indique nul part qu'il ne grossit pas avant de commencer à s'évaporer!

Tu triches

Ce serait mieux (moins agaçant) avec une question, précédé par un truc genre "Il y a un point que je ne comprends pas", plutôt que "il se met à raconter de la m...", ou "le graph de ton lien est simplement faux", ...

Tu me connais, j'aime te chatouiller

[Nicolas321]

Je vais essayer autrement.

Pour décrire un espace-temps "complet" (cela a un sens rigoureux) pour le cas idéalisé d'un "trou noir" unique, sans rotation, dans le vide, une possibilité est d'utiliser les coordonnées de Kruskal-Szekeres. Ce système de coordonnées représente strictement plus d'événements que les coordonnées de Schwarzschild. Celles-ci se limitent à couvrir ce qui se projette sur une sorte d'espace-temps plat qui coïnciderait avec tous les observateurs spatialement à l'infini.

Pour de tels observateurs et avec les coordonnées de Schwarzshild, le trou noir a toujours été et toujours sera. Il n'y a pas d'événement "création", ni d'événement "disparition". Ni même d'événements "passage de l'horizon". Ce n'est pas que de tels événements "n'existent pas", mais c'est que ces événements ne sont pas dans le domaine de définition des coordonnées de Schwarzshild, et ne sont pas observables par des observateurs à l'infini. Pour les observateurs à l'infini prenant comme coordonnée temporelle celle de Schwarzshild (qui coïncide pour eux avec leur temps propre), l'événement création est antérieur à t=-infini, et les événements "passage de l'horizon" ainsi que "évaporation finale" sont postérieurs à t=+infini.

Si on cherche à décrire l'espace-temps avec ce même genre de coordonnées pour couvrir la phase de contraction "avant" création de la singularité, il n'y a ni singularité ni horizon, ceux-ci étant rejetés (dans ces coordonnées) à t=infini "et au-delà".

En coordonnées de Kruskal par contre, tous ces événements sont dans le domaine de définition, et sont normalement couverts par le modèle. Les diagrammes de Penrose correspondent à des coordonnées dérivées de celles de Kruskal, et permettent de tout représenter. Celui dans le lien que j'ai rappelé montre l'événement "début de l'horizon" (la pointe basse de la zone violette), et l'événement "évaporation complète" (l'extrémité droite de la ligne ondulée, cette ligne étant la singularité, qui apparaît comme un segment de droite spatiale).

Mais cela ne change pas le fait qu'un observateur "près de l'infini spatial" (près du coin le plus à droite dans la zone verte) ne peut rien observer du trou noir, seulement le début de la phase d'effondrement (suffit de mener les lignes à 45° à partir d'un événement "près de l'infini spatial"), et ce même pour son temps propre allant à l'infini.

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C'est mineur, cela ne change rien de fondamental. Ce qu'on idéalise c'est le vide complet de l'espace-temps représenté, les trajectoire étant alors celles de "particules test", c'est à dire de particules de masse>0 mais poussée à la limite 0.



Pourquoi?

De toutes manières on ne cherche pas à représenter ce qu'on observe, mais à décrire des espaces-temps idéalisés, "vus hors 4D", c'est à dire décrits dans leur extensibilité complète, "après tout futur". On joue avec des modèles mathématiques, pas avec ce qu'on observe. Ce qu'on espère est qu'une partie de ce qui est ainsi décrit soit proche d'une partie de ce qu'on observe.

Salut Amanuensis,

Ce que je ne comprends pas, c'est l'espece de "corne" en haut a droite dans le diagramme de Penrose dans ton lien. Susskind n'en met pas dans ses cours. J'ai fait une recherche google et des fois on voit cette "corne" effectivement. Il me semble que c'est bien cette corne qui fait en sorte que l'on peut voir l'objet tomber dans le trou noir. (avec une ligne a 45 degres )

J'ai bien l'impression qu'il faut faire attention avec ces diagrammes parce qu'ils contiennent ce qu'on veut bien y mettre dedans.

De plus son observateur reste proche du trou noir et maintient une acceleration proche de l'infini pour eviter de tomber dans le trou noir, ce n'est pas un obervateur tres loin dans un champ gravitationnel nul. Cela donne t-il la meme chose?

En disant cela, je ne veux pas dire qu'il a tord non plus.

Et il me semble que les coordonnees de Kruskal ne reglent pas le probleme de ralentissement du temps infini a l'horizon. Mais bon je vais continuer a reflechir jusqu'a ce que ca finisse par rentrer...

Tout ceci etant dit, j'ai deja entendu Susskind dire que le trou noir creait un genre de nouvelle dualite (un peu comme la dualite onde particule), a savoir que l'objet en chute libre etait a la fois dans le trou noir et a l'exterieur, et que de plus en plus de scientifques sont de cet avis. Il pense REELLEMENT que l'objet est a la fois dehors et dedans. Comment comprendre un truc pareil?

En tout cas je vais continuer a reflechir a ca, pas le choix.

[Amanuensis]

Non respect de la charte, point 2.

Et il était question de Susskind et Motl.

[Nicolas321]

Salut,

Je dirais:

Oui


et non !

Non pour quantité donnée d'énergie/masse, le Rs est fixe, la courbure de l'espace est fixe, et on peut déjà être derrière l'horizon.
La formation du TN ne décrit que le passage de la matière au delà de ce point fixe défini par la masse.

Mais je ne suis pas spécialiste

Mailou, tu sais qu'il travaille sur les trous noirs depuis 40 ans, right? Un peu de respect!

C'est ta definition de ce qu'est un trou noir. Mais c'est peut-etre une definition limitee. Si la matiere du centre est deja piegee, meme sans effet gravitationnel, on peut dire d'une certaine maniere qu'elle est deja dans l'horizon.

Meme si tu n'est pas d'accord avec sa definition d'un trou noir, tu vois quand meme l'idee qu'il explique, et c'est ca qui compte.

[Nicolas321]

Non respect de la charte, point 2.

Et il était question de Susskind et Motl.

Qui ca, moi? qu'est-ce que j'ai fait?

[Amanuensis]

Ce que je ne comprends pas, c'est l'espece de "corne" en haut a droite dans le diagramme de Penrose dans ton lien.

Le petit triangle en haut, après l'évaporation? C'est juste un espace-temps normal, sans singularité.

Susskind n'en met pas dans ses cours.

Parce qu'il ne décrit pas un cas d'évaporation?

Il me semble que c'est bien cette corne qui fait en sorte que l'on peut voir l'objet tomber dans le trou noir. (avec une ligne a 45 degres )

Si on prolonge la ligne verte, on va effectivement aller jusqu'à un observateur. Je ne sais pas trop ce qu'il voit, mais cela ressemble à à la fois la création, les traversées de l'horizon et la fin du trou noir!

J'ai bien l'impression qu'il faut faire attention avec ces diagrammes parce qu'ils contiennent ce qu'on veut bien y mettre dedans.

Certainement pas. Il y a des maths précises et rigoureuses derrière. Il y a différents diagrammes de Penrose, décrivant des cas différents. Celui de Motl décrit un scénario avec création et évaporation d'un trou noir, on peut limite le diagramme à l'un ou l'autre, ou même en faire un pour l'espace-temps de Minkowski!

De plus son observateur reste proche du trou noir et maintient une acceleration proche de l'infini pour eviter de tomber dans le trou noir, ce n'est pas un obervateur tres loin dans un champ gravitationnel nul. Cela donne t-il la meme chose?

Je ne comprends pas la question.

Et il me semble que les coordonnees de Kruskal ne reglent pas le probleme de ralentissement du temps infini a l'horizon.

?? Des coordonnées ne "règlent pas" de problèmes, c'est juste un outil de description.

Tout ceci etant dit, j'ai deja entendu Susskind dire que le trou noir creait un genre de nouvelle dualite (un peu comme la dualite onde particule), a savoir que l'objet en chute libre etait a la fois dans le trou noir et a l'exterieur, et que de plus en plus de scientifques sont de cet avis. Il pense REELLEMENT que l'objet est a la fois dehors et dedans. Comment comprendre un truc pareil?

Perso je ne comprends pas, principalement parce que toute allusion à la simultanéité ("à la fois") m'est suspecte. Pour moi ces diagrammes sont des descriptions 4D (réduites à 2D mais c'est pareil), les objets sont des lignes. Les événements sont d'un côté ou de l'autre de la ligne verte, et l'objet (la ligne) peut avoir une partie d'un côté et une partie de l'autre, je ne vois pas où il y a quoi que ce soit de remarquable?? Je suis intéressé par des éclaircissements!

[Amanuensis]

OK. Pour le dernier point, une petite recherche rapide me laisse penser que c'est de cela dont il est question:

http://en.wikipedia.org/wiki/Black_hole_complementarity

Ce genre de réflexion me dépasse. (Même si je comprends les mots et pourraient les paraphraser sans en fait comprendre...)

[Mailou75]

Mailou, tu sais qu'il travaille sur les trous noirs depuis 40 ans, right? Un peu de respect! .

C'est ta definition de ce qu'est un trou noir. Mais c'est peut-etre une definition limitee. Si la matiere du centre est deja piegee, meme sans effet gravitationnel, on peut dire d'une certaine maniere qu'elle est deja dans l'horizon.

A partir du moment où sa coquille existe l'espace-temps est déformé et conservera la même déformation (Rs constant) peu importe où se trouve la matière énergie (dedans ou dehors). Il dit lui même que ce qui et décrit est un TN de Schwarzschild.

Meme si tu n'est pas d'accord avec sa definition d'un trou noir, tu vois quand meme l'idee qu'il explique, et c'est ca qui compte.

Toutefois... Il dit aussi que la description de Schwarzschild est valable au delà de la coquille (déformation de l'espace-temps) mais qu'à l'interieur il n'y a jamais de champ gravitationnel. Du coup ça change un peu les données... en fait il décrit un TN "à fond plat" cad qu'au delà de Rs l'espace redevient plat, il n'y a pas de trou. Bon je sais pas ce qu'il fait... je veux bien admettre qu'il n'est pas sénile et que je me trompe !

[Nicolas321]

Salut Amanuensis,

Merci pour tes explications.

Perso je ne comprends pas, principalement parce que toute allusion à la simultanéité ("à la fois") m'est suspecte. Pour moi ces diagrammes sont des descriptions 4D (réduites à 2D mais c'est pareil), les objets sont des lignes. Les événements sont d'un côté ou de l'autre de la ligne verte, et l'objet (la ligne) peut avoir une partie d'un côté et une partie de l'autre, je ne vois pas où il y a quoi que ce soit de remarquable?? Je suis intéressé par des éclaircissements!

OK. Pour le dernier point, une petite recherche rapide me laisse penser que c'est de cela dont il est question:

http://en.wikipedia.org/wiki/Black_hole_complementarity

Ce genre de réflexion me dépasse. (Même si je comprends les mots et pourraient les paraphraser sans en fait comprendre...)

Bon, oui ca ressemblait a ca:

Leonard Susskind[3] proposed a radical resolution to this problem by claiming that the information is both reflected at the event horizon and passes through the event horizon and can't escape, with the catch being no observer can confirm both stories simultaneously. According to an external observer, the infinite time dilation at the horizon itself makes it appear as if it takes an infinite amount of time to reach the horizon. He also postulated a stretched horizon, which is a membrane hovering about a Planck length outside the event horizon and which is both physical and hot. According to the external observer, infalling information heats up the stretched horizon, which then reradiates it as Hawking radiation, with the entire evolution being unitary. However, according to an infalling observer, nothing special happens at the event horizon itself, and both the observer and the information will hit the singularity. This isn't to say there are two copies of the information lying about — one at or just outside the horizon, and the other inside the black hole — as that would violate the no cloning theorem. Instead, an observer can only detect the information at the horizon itself, or inside, but never both simultaneously. Complementarity is a feature of the quantum mechanics of noncommuting observables, and Susskind proposed that both stories are complementary in the quantum sense.

C'etait une petite video sur youtube. J'avais essaye de la retrouver pour le post precedent, mais je n'ai pas reussi. Il disait qu'il voyait ca comme un nouveau genre de dualite, un peu comme on considere une dualite entre une onde et une particule.

Ca m'embrouille encore plus le fait qu'il ait dit ca. Mmmh.

Le petit triangle en haut, après l'évaporation? C'est juste un espace-temps normal, sans singularité.

C'est ca que je pensais, mais encore faut-il etre sur que la matiere tombe sous l'horizon en un temps fini pour former le trou noir et pour pouvoir s'evaporer apres... J'avais un peu l'impression qu'il partait de la conclusion.

Parce qu'il ne décrit pas un cas d'évaporation?

Ouais... Etant donne qu'il partait du principe que la matiere tombait reellement dans le trou noir, il aurait pu considerer son evaporation.

Si on prolonge la ligne verte, on va effectivement aller jusqu'à un observateur. Je ne sais pas trop ce qu'il voit, mais cela ressemble à à la fois la création, les traversées de l'horizon et la fin du trou noir!

C'est ce genre de trucs qui me fait douter un peu de ces diagrammes pour certaines interpretations. Est-ce que pour toi ca a vraiment un sens physique? Je ne veux pas jouer les rabat-joies mais il faut avouer que c'est bizarre. Ces diagrammes aident, c'est sur, mais jusqu'a quel point peut-on les utiliser pour voir ce qui se passe?

Certainement pas. Il y a des maths précises et rigoureuses derrière. Il y a différents diagrammes de Penrose, décrivant des cas différents. Celui de Motl décrit un scénario avec création et évaporation d'un trou noir, on peut limite le diagramme à l'un ou l'autre, ou même en faire un pour l'espace-temps de Minkowski!

Mais il me semble qu'il y a des choses que le diagramme ne decrit pas. Mais bon peut etre que je me trompe...

Je ne comprends pas la question.

Il dit que son observateur orange utilise une poussee tres forte pour eviter de tomber dans le trou noir, tout en en restant pres. Cet obervateur verrait-il la meme chose qu'un observateur a l'infini, concernant le fait que la matiere tombe dans le trou noir?
( il faut que je relise son explication pour essayer de mieux comprendre )

?? Des coordonnées ne "règlent pas" de problèmes, c'est juste un outil de description.

La il y a un truc que je ne comprends pas trop. Il faut bien que la metrique soit une solution des equations d'Einstein, non? Donc elles doivent bien decrire la realite de l'espace-temps, non?

Soit dit en passant, il y a l'air d'y avoir vraiment toutes sortes de diagrammes:
http://www.google.fr/search?q=penros...w=1024&bih=491
http://casa.colorado.edu/~ajsh/bhtal...nrose_rni.html

Bonne soiree,
Nicolas.

[invite34567123333]

OK. Pour le dernier point, une petite recherche rapide me laisse penser que c'est de cela dont il est question:

http://en.wikipedia.org/wiki/Black_hole_complementarity

C'est assez incroyable..
Jamais entendu parler de ça, mais quand on y réfléchit, c'est pas si dingue ça..(en tout cas pas plus dingue que la MQ traditionnelle).
Comment accepter deux scénarios qui semblent contradictoires si ce n'est qu'en admettant qu'ils ne sont que deux aspects d'une même chose..
Ce concept en soi ne nous est pas tellement étranger et cela laisse la porte ouverte à beaucoup de spéculation (interprétation des mondes multiples, multivers, Big(s) Bang(s)..), redéfinition de la (les) réalité(s) ??..je m'arrête là, mais c'est pas moins fou que ce que je viens de lire !

En tout cas, intéressant !
A méditer, et au passage, merci Nicolas321 de nous avoir informé de cette piste !

[Mailou75]

http://casa.colorado.edu/~ajsh/bhtal...nrose_rni.html

J'en proposerai bien une version simplifiée... un univers + un antivers = un horizon entre les deux

[Zefram Cochrane]

Il dit que son observateur orange utilise une poussee tres forte pour eviter de tomber dans le trou noir, tout en en restant pres. Cet obervateur verrait-il la meme chose qu'un observateur a l'infini, concernant le fait que la matiere tombe dans le trou noir?
( il faut que je relise son explication pour essayer de mieux comprendre )
.

Bonsoir,
Oui, il verra la matière se figer au niveau de l'horizon. Par contre pour l'observateur qui est près de l'horizon du TN, le rayon du TN lui apparaît beaucoup plus grand.

Cordialement,
Zefram

[Amanuensis]

C'est ce genre de trucs qui me fait douter un peu de ces diagrammes pour certaines interpretations. Est-ce que pour toi ca a vraiment un sens physique? Je ne veux pas jouer les rabat-joies mais il faut avouer que c'est bizarre. Ces diagrammes aident, c'est sur, mais jusqu'a quel point peut-on les utiliser pour voir ce qui se passe?

Un point qui ne paraît pas avoir été bien expliqué: ce ne sont pas des "diagrammes" au sens d'une schématisation purement symbolique. C'est une représentation conforme, exacte, d'une solution mathématique à symétrie sphérique aux équations d'Einstein, utilisant un système de coordonnées particulier. C'est tout autant une représentation correcte qu'un diagramme de Minkowski, ou de dessiner des ellipses autour du Soleil pour figurer le Système Solaire.

Chaque point à l'intérieur des limites représente un événement dans un plan spatio-termporel. Une ligne d'Univers comme la ligne orange est la suite des événements concernant l'objet, etc.

C'est une représentation conforme, ce qui signifie que les angles (ici hyperboliques) sont conservés, sont représentés fidèlement. Cela signifie qu'une ligne allant de bas en haut et de tangente à moins de 45° de la "verticale" est une ligne d'Univers valide. Cela signifie aussi que pour "lire" ce que voit un observateur en un événement donné, il suffit d'en tirer les deux lignes à 45° vers le bas: on a ainsi son cône passé.

Le changement de coordonnées à partir des Kruskal n'est pas explicité parce qu'il est fort compliqué, et (il me semble) difficilement calculable. Le point essentiel est qu'on sait qu'il existe, et qu'on sait comment il s'applique à des lignes particulières (comme la singularité, ou les lignes limites futures et passées, le point "infini spatial", etc...).

Mais il me semble qu'il y a des choses que le diagramme ne decrit pas.

C'est une carte, il décrit ce que peut décrire une carte!

Il dit que son observateur orange utilise une poussee tres forte pour eviter de tomber dans le trou noir, tout en en restant pres. Cet obervateur verrait-il la meme chose qu'un observateur a l'infini, concernant le fait que la matiere tombe dans le trou noir?

Pour "lire" ce qu'il voit en un point de sa trajectoire, dessiner le cône passé.

La il y a un truc que je ne comprends pas trop. Il faut bien que la metrique soit une solution des equations d'Einstein, non? Donc elles doivent bien decrire la realite de l'espace-temps, non?

La métrique ou la connexion décrit "l'espace-temps" (ou plutôt sa "forme"); les coordonnées ne servent qu'à se repérer, et peuvent être choisies arbitrairement.

Soit dit en passant, il y a l'air d'y avoir vraiment toutes sortes de diagrammes:
http://www.google.fr/search?q=penros...w=1024&bih=491
http://casa.colorado.edu/~ajsh/bhtal...nrose_rni.html

Comme déjà dit, il y a plusieurs cas qu'on peut étudier. La solution de Minkowski comme la solution de Schwarzschild sont des solutions aux équations d'Einstein pour le vide et à symétrie sphérique, mais diffèrent par les conditions aux limites; elles ont une métrique différente, et ont une "carte" différente. Si on prend une solution particulière (e.g., Schw., soit un trou noir unique central existant de tout temps, de masse constante, sans charge, sans rotation) il n'y essentiellement qu'un diagramme de Penrose le représentant, qu'une seule carte de ce genre de cette solution.