Je tombe dans un trou noir, vois-je mes pieds ?

[daniel100]

Bonjour,

Ceci est bien sûr un exercice de pensée.

Je tombe les pieds devant dans un trou noir, et j’éclaire mes pieds avec une lampe torche, est-ce que je vois mes pieds ?

On va dire que je survis à la spaghettification et autres force de marée.

On ne sais pas ce qui se passe à l’intérieur d’un trou noir, mais en appliquant la RG une fois passé l’honrizon, quelle trajectoire feraient les photons de ma lampe torche vers les pieds et retour vers mes yeux.

On pourrait aussi imaginer que la lampe torche est fixée à mes pieds en éclairant le visage.

Merci,
-----

[astrocurieux]

Faut pas mal d'imagination pour se voir dans un trou noir, même moi c'est une aventure que je ne me vois pas imaginer.
J'ai tendance à penser que la principale caractéristique d'un trou noir est que pour lui les distances sont nulles, ce qui signifie que pour lui l'univers n'existe pas, alors les problèmes de lampes et de lumière sont un peu futiles.

[daniel100]

Je ne sais pas encore si ma question à une réponse, mais si c’était le cas, XOxopixo soulève peut-être un point important.

La réponse (si il y en a une) serait-elle différente en fonction du trou noir, stellaire ou super massif.

[Gilgamesh]

Bonjour,

Ceci est bien sûr un exercice de pensée.

Je tombe les pieds devant dans un trou noir, et j’éclaire mes pieds avec une lampe torche, est-ce que je vois mes pieds ?

On va dire que je survis à la spaghettification et autres force de marée.

On ne sais pas ce qui se passe à l’intérieur d’un trou noir, mais en appliquant la RG une fois passé l’honrizon, quelle trajectoire feraient les photons de ma lampe torche vers les pieds et retour vers mes yeux.

On pourrait aussi imaginer que la lampe torche est fixée à mes pieds en éclairant le visage.

Merci,

Les cônes de lumière sont incliné vers l'intérieur passé l'horizon, quelle que soit la masse du trou noir. C'est une définition possible de l'horizon.

Donc une fois dedans tu ne vois plus tes pieds.

edit : sottise de ma part, my bad

[A voir en vidéo sur Futura]

[Xoxopixo]

Bonjour,

Donc une fois dedans tu ne vois plus tes pieds.

Seul Mister Fantastic est capable d'un tel exploit.

[Amanuensis]

Les cônes de lumière sont incliné vers l'intérieur passé l'horizon, quelle que soit la masse du trou noir. C'est une définition possible de l'horizon.

Donc une fois dedans tu ne vois plus tes pieds.

Je ne suis pas bien sur de comprendre le raisonnement, au moins pour le second cas ("lampe torche est fixée à mes pieds").

PS: Je serais intéressé par un dessin des lignes d'univers des pieds et de l'oeil dans un diagramme de Penrose, méthode qui permet de raisonner aisément sur les cônes de lumière.

[Gilgamesh]

Bon, je crois que j'ai dis une grosse bêtise.

La tête traverse bien le cone de lumière des pieds, donc les vois normalement (simplement redshifté par le gradient de gravité tête-pieds).

[astrocurieux]

Si les distances sont nulles dans un trou noir, je confirme que la tête a toutes les chances de voir les pieds, et même de TRES près.
Mais le cône de lumière la-dedans j'ai quand même du mal à lui trouver un sens.
Les infinis nous posent un gros problème de compréhension, alors j'ai peur daniel que tu n'obtiennes pas de réponse totalement satisfaisante.

[daniel100]

Si les distances sont nulles dans un trou noir, je confirme que la tête a toutes les chances de voir les pieds, et même de TRES près.
Mais le cône de lumière la-dedans j'ai quand même du mal à lui trouver un sens.
Les infinis nous posent un gros problème de compréhension, alors j'ai peur daniel que tu n'obtiennes pas de réponse totalement satisfaisante.

Bonsoir astrocurieux,

Je ne suis pas sûr, mais je crois que les infinis de la RG s’appliquent au niveau de la singularité, et non pas juste derrière l’horizon.

[Gilgamesh]

Si les distances sont nulles dans un trou noir.

Elles ne le sont pas.

[astrocurieux]

Elles ne le sont pas.

hehe, un vaste débat, tu as probablement raison, mais cela ne me donnera pas forcément tort, tout cela me semble très relatif et encore au-delà de notre compréhension.

[Gilgamesh]

hehe, un vaste débat, tu as probablement raison, mais cela ne me donnera pas forcément tort, tout cela me semble très relatif et encore au-delà de notre compréhension.

Non, il n'y a pas de débat. Absolument rien n'implique d'absence de métrique sous horizon, ça n'a même aucun sens.

[astrocurieux]

ça me pose un problème conceptuel auquel je n'arrive pas à trouver réponse.

s'il y a une métrique, il y a un écoulement de temps, et avec ces deux conditions j'ai du mal à me croire dans un trou noir.

[astrocurieux]

Mais tu as raison, les trous noirs ont une métrique.
Mais les trous noirs n'ont pas de métrique.

C'est génial la relativité, un peu dangereux pour la santé mentale certes, mais tellement excitant.

J'en viens à me demander si la métrique que nous observons sur les trous noirs n'est pas une mesure de notre propre métrique, et que pour les trous noirs, nous n'existons pas, ni nous ni rien.

[Gilgamesh]

ça me pose un problème conceptuel auquel je n'arrive pas à trouver réponse.

s'il y a une métrique, il y a un écoulement de temps, et avec ces deux conditions j'ai du mal à me croire dans un trou noir.

Tu ne dois pas pouvoir t'en apercevoir, selon le principe d'équivalence : tous les corps en chute libre vivent la même expérience et son indifférentiables.

A part les effets de marée (ce qui implique que le principe d'équivallence est local, cad vrai à condition de ne considérer que de petites portions d'espace), et le fait que le temps de résidence est petit vu que tout atteint le centre en un temps finit (donc que la vie est courte...) la physique sous horizon n'a rien de particulier. On peut lire le journal et jouer au carte, faires des expérience de chimie, etc et rien ne sera différent de ce qui se passerait pour un autre corps en chute libre n'importe où dans l'univers

[Gilgamesh]

Mais tu as raison, les trous noirs ont une métrique.
Mais les trous noirs n'ont pas de métrique.

C'est génial la relativité, un peu dangereux pour la santé mentale certes, mais tellement excitant.

J'en viens à me demander si la métrique que nous observons sur les trous noirs n'est pas une mesure de notre propre métrique, et que pour les trous noirs, nous n'existons pas, ni nous ni rien.

Merci d'arrêter ces propos sans queue ni tête.



J'ai posté un cours de Relativité Générale, visionne le une bonne fois et qu'on en finisse avec ce genre de logorrhée complètement décousue. C'est extrêmement pénible.

[astrocurieux]

Pardonnes-moi Gilgamesh, j'aimerais bien aussi comprendre et expliquer avec clarté, mais j'en suis incapable.

J'aimerais bien aussi que quelqu'un m'explique avec clarté ce qu'est un trou noir, mais personne n'en semble capable non plus.

Les logiques mathématiques appliquées à quelque chose que l'on ne comprend pas, je m'en méfie.

Il me semble au final que les trous noirs ont tout de même un petit gout de néant.

[Gilgamesh]

Pardonnes-moi Gilgamesh, j'aimerais bien aussi comprendre et expliquer avec clarté, mais j'en suis incapable.

J'aimerais bien aussi que quelqu'un m'explique avec clarté ce qu'est un trou noir, mais personne n'en semble capable non plus.

Les logiques mathématiques appliquées à quelque chose que l'on ne comprend pas, je m'en méfie..

Eh bien arrête de te méfier et mets en un coup une bonne fois.

Le cours n'est pas muet, et le lien est fait entre les équations et la signification physique.

Les trous noirs ont été conceptualisé physiquement uniquement parce que le développement mathématique (métrique de Schwarzschild) l'imposait. C'est comme ça que le concept est apparu. Personne n'en avait besoin, personne ne les a intuitionné dans toute leur bizarrerie.

Si tu ne veux pas admettre ce genre de démarche, la physique n'est pas faite pour toi et je te demanderais de ne plus intervenir sur le forum, c'est définitivement peine perdue.

[astrocurieux]

Merci d'arrêter ces propos sans queue ni tête.

Il est vrai que le sujet me dépasse, néanmoins je n'affirme jamais rien sans raison.
Ma référence est toujours la RR et les équations de Lorentz.
De part leur nature, je me dis que la vitesse de chute sur un trou noir est c, raison pour laquelle les photons ne peuvent s'en échapper.
Si je me fie aux équations de Lorentz, pour une vitesse c le facteur de Lorentz est infini et les distances propres nulles.

[Gilgamesh]

Il est vrai que le sujet me dépasse, néanmoins je n'affirme jamais rien sans raison.
Ma référence est toujours la RR et les équations de Lorentz.
De part leur nature, je me dis que la vitesse de chute sur un trou noir est c, raison pour laquelle les photons ne peuvent s'en échapper.
Si je me fie aux équations de Lorentz, pour une vitesse c le facteur de Lorentz est infini et les distances propres nulles.

Raison pour laquelle le photon n'est pas un référentiel valide, que ce soit en RR ou en RG parce que précisément il ne permet de faire aucune mesure. On ne peut pas faire de physique du "point de vue" d'un photon.

[Mailou75]

La tête traverse bien le cone de lumière des pieds, donc les vois normalement (simplement redshifté par le gradient de gravité tête-pieds).

Salut Gilga,

J'aimerais revenir sur ton schéma du message #7.
Pourquoi la trajectoire a-t-elle le même angle qu'un rayon lumineux ? L'observateur ne chute pas à vitesse c constante ?
Pourquoi l'angle du cône (partie basse) en dessous de l'horizon peut t il être supérieur à c ?
Donc un observateur qui aurait les pieds sous l'horizon (et la tête au dessus) les verrai quand même ? Est ce que ça ne remet pas en cause la notion absolue de la valeur de l'horizon Rs et le soi disant fait que rien ne peut ressortir du TN ?
Enfin, si du point de vue de l'observateur en chute libre il n'y a pas d'horizon, pourquoi arrive -t-on a dire qu'il traverse quand même l'horizon de son point de vue? (mais que rien ne change)

Merci d'avance
Mailou

[Xoxopixo]

Enfin, si du point de vue de l'observateur en chute libre il n'y a pas d'horizon, pourquoi arrive -t-on a dire qu'il traverse quand même l'horizon de son point de vue? (mais que rien ne change)

J'aurais dit qu'il ne traverse pas l'horizon de son point de vue, mais qu'il le traverse du point de vue d'un observateur (qui commencera par ne plus voir les pieds) situé à l'infini (enfin, "assez loin" c'est aussi suffisant).
Ce qui me faisait dire que seul Mister Fantastic (personnage imaginaire capable de s'étirer très loin) etait capable de ne plus voir ses pieds.

Un autre contradiction serait le fait que tout objet physique (si l'horizon etait le sien) se fragmenterait immédiatement passé l'horizon puisque les liaisons covalentes de sa structure atomique ne pourraient plus "communiquer", ou mieux dit les atomes ne pouraient plus interagir (si un individu ne pouvait voir ses pieds au niveau de l'horizon).

Par contre, la première réponse de Gilgamesh est il me semble exacte si on se situe non pas au niveau de l'horizon mais au niveau de la singularité (là, d'ailleurs, l'individu ressmblerait à Mister Fantastic...).

Un détail sinon, le temps pour passer de l'horizon vers la singularité (bien qu'on admet savoir la calculer) n'est, à mon avis, pas nécéssairement très court, puisque la chute peut (et très certainement le fait à mon sens) se faire en spirale.

[Gilgamesh]

Salut Gilga,

J'aimerais revenir sur ton schéma du message #7.
Pourquoi la trajectoire a-t-elle le même angle qu'un rayon lumineux ? L'observateur ne chute pas à vitesse c constante ?

C'est pas strictement 45° en effet, l'objet va un peut moins vite du fait de son inertie. Mais bon, c'est dans l'épaisseur du trait, disons.

Pourquoi l'angle du cône (partie basse) en dessous de l'horizon peut t il être supérieur à c ?

C'st un défaut du schéma, il faudrait que la partie basse soit collé au segment a 45°.

Donc un observateur qui aurait les pieds sous l'horizon (et la tête au dessus) les verrai quand même ? Est ce que ça ne remet pas en cause la notion absolue de la valeur de l'horizon Rs et le soi disant fait que rien ne peut ressortir du TN ?

Non, tout bêtement parce que pour voir ses pieds passés sous l'horizon, la tête doit elle même franchir l'horizon.

Enfin, si du point de vue de l'observateur en chute libre il n'y a pas d'horizon, pourquoi arrive -t-on a dire qu'il traverse quand même l'horizon de son point de vue? (mais que rien ne change)

Parce que l'horizon n'existe que pour l'observateur distant. Pour l'observateur en chute libre dans le champs de gravité, il n'y a rien de particulier qui lui indique qu'il passe cette limite.

[daniel100]

Pour l'observateur en chute libre dans le champs de gravité, il n'y a rien de particulier qui lui indique qu'il passe cette limite.

La vidéo d’Alain Riazuelo semble montrer le contraire.

[Gilgamesh]

Non, c'est exactement ce qu'il dit. On ne parle pas de l'apparence de l'univers alentour (et le fait qu'il forme une ligne blueshiftée) mais des lois de la physique locale.

[daniel100]

Non, c'est exactement ce qu'il dit. On ne parle pas de l'apparence de l'univers alentour (et le fait qu'il forme une ligne blueshiftée) mais des lois de la physique locale.

Compris, j’avais mal interprété ton message initial.

[Mailou75]

Merci,

C'est pas strictement 45° en effet, l'objet va un peut moins vite du fait de son inertie. Mais bon, c'est dans l'épaisseur du trait, disons.

Ok

C'est un défaut du schéma, il faudrait que la partie basse soit collé au segment a 45°.

Ok

Non, tout bêtement parce que pour voir ses pieds passés sous l'horizon, la tête doit elle même franchir l'horizon.

Si j'interprète bien ton schéma ça veut dire que le bonhomme tombe plus vite que la lumière pour que la lumière partie de ses pieds soit réceptionnée plus tard au niveau de la tête?
Ou doit on comprendre qu'un bonhomme qui serait tombé un poil plus tôt pourrait voir les pieds du suivant car sa tête est située dans le cône futur des pieds du suivant ?

Parce que l'horizon n'existe que pour l'observateur distant. Pour l'observateur en chute libre dans le champs de gravité, il n'y a rien de particulier qui lui indique qu'il passe cette limite.

A part le fait qui cesse de voir ses pieds pendant un laps de temps..?

Merci
Mailou

[Gilgamesh]

Si j'interprète bien ton schéma ça veut dire que le bonhomme tombe plus vite que la lumière pour que la lumière partie de ses pieds soit réceptionnée plus tard au niveau de la tête?

Non.

Imagine que tu fasse la planche immobile au sein d'un fort courant, les pieds en avant. Tu agites tes orteil et cela fait des ronds dans l'eau, dont une partie va venir chatouiller tes narines . Vu de la rive, les rond sont entraîné avec tous le reste et ne font pas le chemin inverse. Mais pour toi, ça ne diffère pas du cas où il n'y aurait pas de courant.

A part le fait qui cesse de voir ses pieds pendant un laps de temps..?

Même pas. Il voit ses pieds tels qu'ils était un instant t=h/c avant, h est la distance de son oeil à ses pieds.

[daniel100]

Y-a-t-il un moment, avant d’atteindre la singularité, ou on ne voit plus ses pieds dans la chute, ou, voit-on ses pieds tout le long du voyage.

[Mailou75]

Même pas. Il voit ses pieds tels qu'ils était un instant t=h/c avant, h est la distance de son oeil à ses pieds.

Tout à fait normalement donc... ok merci je vais méditer là dessus (et éviter de m'éparpiller sur plusieurs fils )

Merci