mes questions totalement idiotes sur les trous noirs

[equation]

merci de vos réponces

pour répondre à certain (faut dire que j'ai pas été trés précis dsl)

Autant dire qu'il est inutile de se demander ce qui arriverait au terrain de football, puisque c'est toute la Terre qui serait englouti par le trou noir!! Mais pour avoir un trou noir de cette masse, il faut avoir dès le départ une telle masse. Celle ci ne vient pas de nul part. Donc je te rassure, un trou noir ne peut pas se crée comme ça.

ça je le sais mes ce que je demandé c'est comment les évennements se serait dérouler, puisque je souhaiter crée un petit court métrage où un petit trou noir apparaiterait instantanement et de la on verrait ce que le TN provoquerait :

exemple :
image 1 le trou noir apparait
image 2 x seconde aprés la force de gravité agit et commence son oeuvre de destruction
image 3 une minute plus tard le terrain de football commence à etre déchiqueter etc....

enfin certain on fait une description des évennements qui allais dans le sence de ma question et que j'ai trouver interressante, je sais que c'est purement hypothétique mais j'aimerais bien que dans un temps choisi disons les 1er secondes puis les 1er minutes puis les 1er heures que se passerai til dans un décor plus commun on va dire new york ou paris comme vous préférer

en faite sa serai vraiment pour imaginer la scéne

autre chose un TN et bien une sorte de boule, planété soleil etc.. aprés tous quand on regarde se qui se rapproche le plus du TN, les étoile à neutron et sont sphérique?

[Pio2001]

Il faut tout recommencer avec un trou noir beaucoup plus petit. Avec un trou noir de la taille d'une balle de tennis, si on prend en compte tout ce qui a été dit :

En une seconde, la totalité de ce qui se trouve dans un rayon de 100 kilomètres est désintégré et avalé dans le trou noir.
Sur le reste de la planète, les plantes et les animaux sont écrabouillés au sol et toutes les constructions s'effondrent instantanément.

Il faudrait refaire un scénario avec un trou noir dont l'attraction serait de 1 g à 100 mètres.
Le problème pour ton film, dans ce cas, c'est qu'il va durer deux secondes, le temps que le trou noir tombe dans le sol. Après il n'y aura plus rien à montrer.

[Pio2001]

Envoyé par Gilgamesh

Maintenant on peut s'attendre à un taux de compression gigantesque sur l'horizon, qui augmente la densité donc l'efficacité de l'accrétion, mais ceci serait compensé par ailleurs par la hausse de la température et la pression de radiation. Mais là, niveau calculs, je déclare forfait

On a un ordre de grandeur : on sait que la force d'attraction d'un trou noir peut comprimer la matière jusqu'à ce que les électrons rentrent dans les noyaux des atomes, et qu'elle peut encore comprimer le plasma de quarks ainsi obtenu jusqu'à une courbure spatio-temporelle infinie.
C'est déjà pas mal

[Pio2001]

En film, ce que je verrais bien, dans le cas du trou noir "balle de tennis", c'est ce que verraient les passagers d'un avion ou d'un hélicoptère, au fur et à mesure que le centre de la Terre se fait manger.

D'abord il nous faut savoir si le manteau et le noyau terreste peuvent rester stables avec des galeries créusées dedans, ou si les parois vont s'effondrer.

Si tout s'effondre, les pilotes verraient d'abord leur poids augmenter et leur GPS indiquer n'importe quoi, puisque les satellites GPS quittent leur orbite.
Ils entendraient l'annonce d'un tremblement de terre terrible, puis les aéroports cesseraient de répondre, tous effondrés. Il ne resteraient que les avions qui pourraient communiquer entre eux.
Ils verraient des glissement de terrain et peut-être des crevasses gigantesques, et des raz-de marée.
Le sol, au fur et à mesure que le rayon de la terre diminue, deviendrait un chaos complet. la pression atmosphérique au niveau du sol augmenterait, mais l'avion tenterait de se maintenir à un niveau où elle est acceptable. L'altimètre indiquerait une altitude inférieure à zéro (pression > 1 atm)
Malheureusement, l'avion finirait par s'écraser au sol.

Il faudrait qu'ils soient dans la navette spatiale en approche, de sorte qu'elle puisse repartir dans l'espace pour regarder le plus longtemps possible à une distance raisonnable.
Le magma deviendrait apparent à la surface, mais la Terre semblerait de plus en plus petite. Elle s'aplatirait en un disque d'accrétion aussi brillant que le soleil. Je ne sais pas du tout de quelle taille. Puis le disque se ferait avaler.

Allez, je passe la main pour décrire ce qui va maintenant arriver à la Lune

[equation]

c'est pas mal m'est tes sur que sa détruirais dans un rayon de 100km en seulement une seconde?

finalement pour mon film je faire plus simple car je ne manipule pas la 3d j'ai le plug trapcode pour ceux qui connaissent mes c'est trés limité.

sinon pour expliquer comment une particule arrive à sortire du TN j'ai quelque hypothése j'aimerais bien avoir votre avis,
d'ailleur j'ai entendu parler du rayonnement de Hawking mais j'ai pas trop compris pourquoi le fait q'une particule qui rentre dans le TN lui fais perdre sa masse donc quelque explication sera la bien venu svp.

mon hypothése
je vais prendre un exemple simple j'écrase une orange entre mes deux mains (pole Sud et nord) l'orange va se déchirer sur les partie les plus faible

donc pour un TN est ce que se phénomene pourrait être possible?
si on remplace mes mains par la force gravitationnnelle qui pousse le TN à s'éffondrer, le TN doit obligatoirement avoir des zones plus fragile car il ne peut pas être parfaitement sphérique et donc sa force gravitationnelle ne peut pas etre la même sur toutes sa surface il suffit de regarder la terre G à l'équateur est légerement different qu'aux pole certe sa ne provoque rien mais la différence est beaucoup trop négligable pour une TN ces autre chose si au pole le TN posséde un excédent de matiere geore 100M3 là sa change tous.

ainsi la matiére serai expulser violament sans franchire la vitesse lumiére puisque ces la force de la gravité des deux pole (ou autre) qui va s'annuler et finalement la force n'agira plus par attirance mes le contraire.

ces mal expliquer mes est ce que sa peut tenir la route?

[Pio2001]

Envoyé par equation

c'est pas mal m'est tes sur que sa détruirais dans un rayon de 100km en seulement une seconde?

Ben regardons les chiffres : gradient gravitationnel : 4 g par millimètre à 100 km.
Cela veut dire que si on considère par exemple un parpaing de granit de 150 kg et de un mètre cinquante de long, alors la force d'arrachement ressentie entre ses deux moitiés sera de
150 / 2 x 4 x 750 = 225000 kg, soient 225 tonnes.
Peut-on pendre 225 tonnes à une barre de granit de 15x20 cm sans qu'elle se brise ? Je n'en sais rien.
A 10 kilomètres du trou noir, c'est 22500 tonnes qui sont pendues au bout de notre parpaing. Là je suis sûr qu'il se brise. De la pierre massive, et sous le simple effet de la force de marée !

A quelle vitesse chutent tous ces débris ?
A 100 km, ils partent avec une accélération de 13000 g, soient
13000 x 10 = 130000 m/s2
En une seconde, les débris acquièrent la vitesse de 130 km à la seconde ! Sans compter l'accroissement du champ de gravité. En réalité, c'est en une fraction de seconde que les débris distants de 100 km sont avalés.

Envoyé par equation

ainsi la matiére serai expulser violament sans franchire la vitesse lumiére puisque ces la force de la gravité des deux pole (ou autre) qui va s'annuler et finalement la force n'agira plus par attirance mes le contraire.

Non, car un trou noir... c'est vide Vide avec une singularité au centre.

[Gilgamesh]

Envoyé par Pio2001

On a un ordre de grandeur : on sait que la force d'attraction d'un trou noir peut comprimer la matière jusqu'à ce que les électrons rentrent dans les noyaux des atomes, et qu'elle peut encore comprimer le plasma de quarks ainsi obtenu jusqu'à une courbure spatio-temporelle infinie.
C'est déjà pas mal

Oui, mais avant cela il faut prendre en compte une autre barrière, la luminosité limite d'Eddington...

Un TN transforme d'autant plus efficacement la matière qui tombe sur lui en rayonnement qu'il est petit, car les frictions dû au gradient de gravité sont d'autant plus violentes que le rayon est petit.

Pour les quasars, on sait que ce taux x de transformation de la matière acrétée en énergie mc² peut atteindre 40%. Je serait pas surpris qu'on atteigne pas loin des 100% là... Disons x=50% pour voir.

L'intense luminosité résultante engendre une pression de radiation qui freine l'accrétion. De là on tire l'expression de L_Edd.


L_Edd = 4.pi.GMm_pc/s_T
avec
m_p = masse du proton
c vitesse de la lumière
s_T = section utile de Thomson


Je ne connais pas s_T qui indique l'efficacité de l'interaction matière-rayonnement, mais on trouve dans la littérature l'approximation suivante:

L_Edd ~ 1,3e31.M/M_s W
avec
M_s = masse solaire (2e30 kg)


Ici je trouve :
L_Edd = 9e25 W

Le débit massique limite Q est donné par :

Q = L_Edd/(x.c²)
Je trouve Q=1 millions de tonne par seconde. Et c'est - surprise - 20 fois moins élevé que le débit massique transhorizon précédent (Q'=A.c.rho, avec rho la masse volumique moyenne de la Terre 5500 kg/m3).

Ca porte la durée du repas à 100 millions d'années. Et 200 MA pour x = 100%

Oui mais...

Au départ je me dit cool, on se trouve dans des durées typiques du cycle de convection du manteau. Seulement... la puissance géothermique actuelle est de 40TW. Là on passe à L_Edd, soit environ 90 000 milliards de TW...

Ce n'est plus la même classe de phénomène, évidement.

Incidemment, quelle est l'énergie nécessaire pour vaporiser la Terre ?

On va prendre une chaleur latente de fusion de 200 kJ/kg et une chaleur latente de vaporisation de 1000 kJ/kg en moyenne.

Je trouve qu'il faut E_LV = 7e30 J pour successivement liquéfier puis vaporiser le globe terrestre.

Et le temps que ça prend ?

t = E_LV/L_Edd
t = 24 h !!!


C'est incroyablement court. Il faut donc imaginer premièrement lors de l'impact, la formation d'une boule de gaz et de poussières d'une centaine de km de rayon, formée par les roches pulvérisées par l'effet de marée, l'air et l'eau qui s'aglutine autours du TN, dès son entrée dans l'atmosphère à 20 km/s. Cette sphère se transforme instantanéement en un boule de feu d'un éclat fantastique et durable et c'est cette boule de feu qui va s'enfoncer dans le globe comme dans du beurre chaud en vaporisant les parois du cratère, qui va s'élargir de plusieurs dizaine de m par seconde jusqu'à ce qu'il ne reste plus de toutev la Terre qu'une boule de plasma surchauffée formant un disque d'accrétion qui va se faire boulotter en quelque centaine de millions d'années.


a+

[KarmaStuff]

Envoyé par Pio2001

Non, car un trou noir... c'est vide Vide avec une singularité au centre.

Il faut bien que la matière qui pénètre dans le TN accomplisse le trajet depuis l'horizon jusqu'à la singularité... Le TN n'est donc pas vide autour de la singularité... (?) Puis, il y a des intéractions liées à des particules sous l'horizon des événements...

[Pio2001]

De là à dire qu'on peut pousser la matière d'un côté pour qu'elle ressorte de l'autre...

[Bip]

A propos du transpercement de la Terre, je crois me souvenir que, du fait de son action uniquement gravitationnelle, un TN n'est pas ralenti par la viscosité de la matière qu'il traverse (la viscosité étant un phénomène électrique moléculaire nullement gravitationnel).

Suis-je mal renseigné ?

Merci.

[Gilgamesh]

Envoyé par Bip

A propos du transpercement de la Terre, je crois me souvenir que, du fait de son action uniquement gravitationnelle, un TN n'est pas ralenti par la viscosité de la matière qu'il traverse (la viscosité étant un phénomène électrique moléculaire nullement gravitationnel).

Suis-je mal renseigné ?

Merci.

C'est à dire... C'est plus simple que ça : au contact du mini TN, tout support solide est pulvérisé (effet de marée) et traverse l'horizon => a plus de support solide

Mais sinon, y'a pas de miracle, vaincre l'inertie de la matière demande de l'énergie et un TN qui par exemple traverserait de part en part une étoile perdrait une partie de sa quantité de mouvement.

Simplement, même si c'était suffisant pour lui faire perdre toute sa vitesse initiale, il n'y aurait de toute façon pas de solution stable autre que l'orbite a l'intérieur de l'enveloppe de l'étoile (mais avec perte par friction là encore => spirale vers le centre) ou l'arrêt au centre.

a+

[KarmaStuff]

Envoyé par Pio2001

De là à dire qu'on peut pousser la matière d'un côté pour qu'elle ressorte de l'autre...

Peux-tu approfondir stp...

Une autre question à propos des TN...

En considérant que le TN en son 'coeur' contient une singularité (soit un point), lorsqu'il engloutit de la matière, sa masse et sa gravitation augmentent... Mais cette matière/masse acquise, où va-t-elle ? Dans la singularité ? Le point reste un point (toujours pas de volume) mais sa masse est modifiée (augmente), c'est ça ?

[Bip]

Envoyé par KarmaStuff

Le point reste un point (toujours pas de volume) mais sa masse est modifiée (augmente), c'est ça ?

Ne prenez pas la notion de singularité au pied de la lettre : Ce n'est qu'une limite mathématique, une dérobade pour dire que vient un moment où on ne comprend plus rien.

D'ailleurs, pour un observateur extérieur, la matière du TN est comme accumulée et répartie sur l'horizon, infiniment aplatie et ralentie.

A+

[KarmaStuff]

Envoyé par Bip

D'ailleurs, pour un observateur extérieur, la matière du TN est comme accumulée et répartie sur l'horizon, infiniment aplatie et ralentie.

A+

Oui, mais qu'arrive-t-il 'concrètement' dans le TN, d'après ce que l'on sait, de cette matière qui ne cesserait d'être engloutie (en supposant un astre alentour) ?
La singularité peut-elle grandir ?

[Pio2001]

Envoyé par KarmaStuff

Peux-tu approfondir stp...

C'est Equation, plus haut, qui propose d'appuyer sur les pôles du trou noir pour faire sortir de la matière par l'équateur. C'est pour ça que j'ai dit que c'était vide, dedans.

Envoyé par KarmaStuff

Oui, mais qu'arrive-t-il 'concrètement' dans le TN, d'après ce que l'on sait, de cette matière qui ne cesserait d'être engloutie (en supposant un astre alentour) ?
La singularité peut-elle grandir ?

Penangol et moi avons émis une objection à l'existence de l'intérieur d'un trou noir ici : http://forums.futura-sciences.com/thread54315.html
On suppose que l'intérieur du trou noir n'est autre que le coeur de l'étoile qui lui a donné naissance, massif, toujours figé en plein effondrement gravitationnel par la distortion temporelle.

Bip a poursuivi la discussion en disant que le voyageur pénètre dans le trou noir et est détruit par la singularité au moment où le trou noir disparaît à cause de l'évaporation quantique prédite par Stephen Hawking. Mais si le trou noir est en rotation, le voyageur peut traverser la singularité. Puis la discussion a tourné autour des ondes gravitationnelles.

Donc je reprend où on s'était arrêtés : si le trou noir s'évapore, le volume entouré par son horizon se réduit.
Le voyageur que nous observons, collé à l'horizon, apparament immobile nous paraît donc bien se déplacer vers le centre de la sphère puisque nous le voyons toujours contre l'horizon, qui rapetisse au fur et à mesure que le trou noir s'évapore (cela prend un temps incommensurablement long, mais pas infini).
Ce déplacement n'est-il pas le même que celui que le voyageur ressent ? Comment se fait-il que nous puissions mesurer sa position à un emplacement extérieur au (petit) trou noir, alors que dans son temps propre, à cet endroit, il est à l'intérieur du trou noir, et aucun signal provenant de lui ne peut nous parvenir ?

Cela ne me parait pas logique du tout.
Ou bien le voyageur est complètement détruit par le rayonnement Hawking avant de traverser l'horizon, ou bien il voit l'horizon reculer devant lui au fur et à mesure qu'il s'en rapproche, jusqu'à l'évaporation finale qui détruit tout, le trou noir et lui-même.

Dans ce cas on peut même dire qu'aucune particule ne traverse l'horizon des évenements.
Dans ce scénario, l'horizon n'existerait même pas. L'effondrement gravitationnel qui donne naissance au trou noir serait ralenti temporellement de manière asymptotique, l'asymptote, jamais atteinte, étant l'apparition de l'horizon du trou noir.
Cela ferait une drôle de distribution de masse avec une drôle de distribution de distortions temporelles en fonction de la distance au centre. Je ne vois pas trop la tête de l'objet.

En fait, si, a priori, ce serait une sphère massive dont la densité serait grosso modo inversement proportionnelle à la distance au centre. De sorte qu'en tout point interne à la sphère, la vitesse de libération correspondant à la gravité ressentie soit voisine de celle de la lumière.

[KarmaStuff]

Envoyé par Pio2001

Ce déplacement n'est-il pas le même que celui que le voyageur ressent ? Comment se fait-il que nous puissions mesurer sa position à un emplacement extérieur au (petit) trou noir, alors que dans son temps propre, à cet endroit, il est à l'intérieur du trou noir, et aucun signal provenant de lui ne peut nous parvenir ?
Cela ne me parait pas logique du tout.

Peut-être que je me trompe, mais lorsque tu dis que le voyageur apparaît immobile à l'observateur, tu parles bien des dernières ondes EM émises et "figées" dans le temps de lui-même, pas du voyageur lui-même, n'est-ce pas ? On est bien d'accord que lui passe en réalité en-deça de l'horizon (ou de ce qui en reste - du voyageur) ?

L'image figée (éternelle ou presque) que l'on obtiendrait (dans notre référentiel) du voyageur est dûe à l'énorme gravitation à la limite de l'horizon... Ensuite, qu'est-ce qui empêcherait aux particules composant son corps (dans son référentiel) d'entrer définitivement dans le TN ?

P.S. : je n'ai toujours pas compris pourquoi l'espace (si on peut encore l'appeler ainsi) entourant la singularité jusqu'à l'horizon serait vide de particules...

[mtheory]

Salut,

Alors voila ce qui se passe,c'est Finkelstein qui a trouvé la solution avec son système de coordonnée (ça doit être expliqué dans le dossier relat du forum).
Au fur et a mesure que l'observateur s'approche de l'horizon la structure causal de l'espace-temps se modifie de sorte que les photons émis par l'observateur tombant dans le trou noir sont de plus en plus faibles et mettent un temps de plus en plus long pour atteindre celui resté au loin avec une fréquence elle aussi plus faible.
Donc l'image de la chute se fige et s'affaiblie pour l'observateur extérieur d'une certaine façon.
Cela s'ajoute au fait que le temps s'écoule plus lentement proche du trou noir.
Il n'y a donc aucun paradoxe,l'observateur tombe inexorablement et en un temps fini pour lui vers le centre du trou noir.La traversé de l'horizon s'étant faite sans problème et en untemps fini aussi.

[Pio2001]

Envoyé par KarmaStuff

tu parles bien des dernières ondes EM émises et "figées" dans le temps de lui-même, pas du voyageur lui-même, n'est-ce pas ? On est bien d'accord que lui passe en réalité en-deça de l'horizon (ou de ce qui en reste - du voyageur) ?

Ca c'est valable en mécanique Newtonienne. Mais sauf erreur de ma part, à proximité d'un trou noir, les effets relativistes deviennent importants.

Il faudrait répondre à ces deux questions avant de poursuivre le débat :

Un voyageur s'approche de l'horizon, et fait demi-tour au dernier moment pour rentrer chez lui.
A-t-il toujours le même âge que son frère jumeau resté sur Terre ?

Sur Terre, un observateur regarde le voyageur s'en aller dans le trou noir. Il a été convenu que celui-ci ferait demi-tour au dernier moment, lorsque sa montre indiquera l'heure que verra le terrien dans dix ans, calculée au préalable.
Le voyageur ne peut pas dépasser les photons émis par sa montre, donc il lui faut dix années minimum pour rentrer.
Quel âge aura-t-il ?

A la première question je crois bien qu'il faut répondre non. A la seconde, je ne sais pas, mais étant donné que tous les photons se déplacent à la même vitesse dans tous les référenciels, si l'image "figée" que voit le terrien dix ans après a été émise pile dans la direction opposée au trou noir, et si le trou noir est à dix jours-lumière, alors cette image a été émise dix jours avant.
Sauf que dans la description du phénomène d'image figée, on ne tient peut-être compte que des photons émis latéralement, qui font des milliards de fois le tour du trou noir avant de s'échapper. Ceux-ci on tourné pendant dix ans avant de quitter leur orbite autour du trou noir.
Dans ce cas le voyageur aussi. Il a voyagé pendant dix ans à une vitesse quasiment égale à celle de la lumière pour revenir.
La situation est alors similaire à celle-ci :un voyageur se trouve à dix année-lumières. Il accélère instantanément à la vitesse de c moins epsilon (epsilon = infiniment petit). il viens vers nous et stoppe instantanément une fois arrivé.
Combien de temps a duré son voyage pour nous et pour lui ?