La région à l'intérieur de l'horizon d'un trou noir : un point spatial unique ?

[mtheory]

Un exemple de proposition intéressante montrant comment les cordes modifient (peut-être) l'image de l'intérieur d'un trou noir et même rendent l'horizon effectif.

http://arxiv.org/abs/hep-th/0502050
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[mtheory]

La question de l'observabilité ou non de ce qui se passe sous l'horizon est une question non tranchée et étroitement liée à deux choses.

-La description complète des détails de l'évaporation d'un BH par rayonnement Hawwking.
-L'étude de l'Univers primordial, on pourrait bien être, d'une certaine façon, à l'intérieur d'un TN cf Barrabès/Frolov/Israël et Damour/Venziano

[mtheory]

Ces simulations supposent que la surface extérieure de cet amas de matière qui "s’effondre" puisse atteindre le rayon de Schwarzchild (ou quelque chose d’équivalent dans une situation réelle, car le modèle de Schwarzchild est un modèle idéalisé).

Non, on prend les équations d'Einstein et on fait un calcul avec tous les détails de l'effondrement d'une étoile comme on ferait un calcul d'explosion de supernovae avec convection, onde de choc, neutrino etc....les premiers calculs datent du début des années 60, et bien sûr Wheeler et Zeldovitch qui avaient fait des trucs dans le même genre avec la Bombe H ont bénéficié de ceux-ci.

Pour mémoire Wheeler pensait qu'un TN ne se formait pas mais c'est quand il a vu les résultats de Colgate, White et May utilisant les programmes de simulation des bombes H qu'il a été convaincu, au moment même où les travaux de Kruskal sortaient et résolvaient la question du collapse sous l'horizon de façon claire.

Le truc n'est pas supposé du départ, il sort des calculs numériques et confirme les raisonnements basés sur des approximations et des calculs analytique.

[invitefa5fd80c]

Tu as dis "Le trou noir est un phénomène limite de la physique et en rendre compte en faisant intervenir des choses qui de par leur définition même sont inobservables ne fait pas très sérieux. Il y a une expression consacrée sur ce forum pour cela, ça s'appelle la "théorie du petit nounours vert" Il faut croire que cela est réconfortant d'avoir un petit nounours vert auprès duquel s'endormir " avec un

Bah allez mtheory, j'admets que j'ai été quelque peu moqueur et je m'en excuse !

Par contre je maintiens ma position sur les trous noirs, jusqu'à ce qu'on me prouve que mes arguments (très simples) sont erronnés, en supposant qu'ils le soient

Compte tenu du fait que dans un post précédent tu as indiqué que tu ne connaissais quasiment rien sur les trous blancs l'impression qui émerge de tout cela est la suivante:

"Je maitrise pas le BABA des coordonnées de Kruskal et j'ignore ce qui s'est fait sur les trous noirs depuis le MTW mais MOI je suis plus malin et plus scientifique que Wheeler, Zeldovitch, Lifshitz, Khalatnikov, Belinski, Israël, Novikov, De Witt, Hawking, Martinec, Misner, Gross, Witten, Sussking, Wilczek, Mathur, Maldacena, 't Hooft, Giddings, Damour, Veneziano, Ashtekar, Rovelli, Smolin. Je comprends pas comment ces guignols peuvent prendre au sérieux la solution de Sc avec un horizon et encore moins la partie intérieure"

Le cassus belli est là et nulle part ailleurs.

En général, pour pouvoir dire qu'il y a un problème dans un modèle, il faut effectivement connaître le sujet à fond. Par contre il arrive qu'il y ait à la toute base du modèle quelque chose qui soit hautement contestable et qui est de nature à invalider tout développement ultérieur. Et en ce qui concerne les trous noirs ce me semble être le cas, et si c'est effectivement le cas, alors nul besoin de connaître les développements qui ont été effectués sur cette base. Plus haut, j'ai déjà commencé à présenter mes arguments (très simples et donc en principe très faciles à réfuter s'ils sont erronnés).

En fait mon argument essentiel est le suivant : si deux événements A et B se produisent à la surface d'un quasi-trou noir et si l'intervalle de temps mesuré localement entre ces deux événements est , alors l'intervalle de temps entre l'observation consécutive de ces deux phénomèmes pour un observateur asymptotique tend vers l'infini au fur et à mesure que la compacité du quasi trou noir s'approche de 0.5 . Donnes-moi une référence où cette relation entre et est démontrée comme étant fausse dans une situation plus générale que celle décrite par le modèle de Swcharzchild (avec une expression numérique explicite entre et ) et l'affaire sera classée, tout au moins en ce qui concerne les modèles de trou noir lorsque l'on prend pour acquis que les équations de la RG sont exactes à tous les ordres de grandeur, ce qui est loin d'être établi expérimentalement parlant.

La RG a été testée en champs forts avec les pulsars binaires car les calculs de Damour et all sont bien plus post-newtoniens que du temps du MTW.

Si on prend par exemple les pulsars binaires de Hulse-Taylor, la masse de chacun des pulsars est d'environ 1.4 masses solaires et la distance entre les deux est d'environ deux millions de kilomètres, ce qui donne un potentiel gravitationnel, en unités de , d'environ 0.000001 (un millionnième) : nous sommes très loin de la valeur critique de 0.5 . Et il ne me semble pas que l'on ait observé depuis des pulsars binaires où le potentiel gravitationnel est voisin de 0.5 . Y en a-t'il ?

Lorsque l'on considère la formation d'un trou noir à partir d'un amas globulaire relativiste ou d'un nuage de matière de plusieurs millions de masses solaires le champ reste dans l'approximation faible.

Il n'y a donc pas de raisons de mettre sérieusement en cause la formation d'un horizon mais c'est LOGIQUEMENT POSSIBLE et tout le monde le sait.

Heu... je ne te suis pas là. Qu'entends-tu par "champ" ? tu sembles référer au champ de force . La quantité importante en ce qui concerne les trous noirs est le potentiel gravitationnel

Maintenant, si les candidats trous noir n'en étaient pas, le gaz en chutant sur l'astre compact finirait par butter contre sa surface et la quantité de lumière émise serait énorme et se noterait malgré le redshift.

Sauf évidemment si la surface de l'astre coïncidait presque avec l'horizon mais il faut faire appel à des conditions exotiques, genre gravastar, pour arriver à ce résultat car sinon les conditions habituelles/raisonnables pour la matière et le champ de gravitation sont peu exotiques lors de la formation d'un grand trou noir, surtout dans les cas précédents. Mais évidemment une porte reste ouverte..

C'est justement là mon point : si la relation entre et dont j'ai parlé plus haut est valable en toutes circonstances, alors il n'est nul besoin de faire appel à des conditions exotiques pour un observateur asymptotique (ou qui peut être considéré comme tel), car pour un observateur asymptotique, l'intervalle de temps entre le moment où le gaz est "loin" du "quasi-horizon" et le moment où ce gaz percute la surface tend vers l'infini. Et pour moi, dire qu'un événement se produit en c'est quelque chose qui n'a pas de sens physique.

Ceci, sans compter la relation que j'ai donné plus haut entre la puissance propre et la puissance observée :



La quantité tend vers 0 lorsque l'on approche de la compacité critique 0.5, à moins d'avoir une puissance propre qui augmente indéfiniment .

Maintenant, on sait depuis longtemps que lors de collisions de trous noirs ou d'étoiles à neutrons avec un TN, l'horizon peut se mettre directement en évidence avec les modes quasi-normaux et les ondes gravitationnelles émises. Donc prétendre que l'on a pas moyen de prouver l'existence d'un horizon est tout simplement faux.

Même remarque que ci-dessus pour un observateur asymptotique.

Il n'est pas interdit de penser cependant que le concept d'horizon n'est qu'un concept effectif, comme l'est une description hydrodynamique d'un fluide. Simplement du point de vue quantique, la position de l'horizon est nécessairement floue et fluctuante, quelque chose qui doit de plus avoir un impact sur la compréhension de l'effet Hawking.

l'effet Hawking lui-même pose problème, et les spéculations n'ont pas manqué pour restaurer l'évolution unitaire du BH et permettre à l'information de s'échapper hors de l'horizon. Par exemple par effet tunnel ou en imaginant des minis trous de vers permettant à l'information de sortir malgré l'horizon

't Hooft a aussi montré, avec Susskind, que l'horizon d'un TN était en première approximation indiscernable de celle d'un observateur accéléré en espace-temps plat. Or la situation est asymétrique pour le comportement d'un champ quantique dans les deux cas.

't Hooft spécule donc, comme Einstein l'avait déjà fait, sur une modification de la structure de l'espace-temps à l'énergie de Planck et sur l'idée que le monde serait en fait décrit par des automates cellulaires avec des états discrets. Le principe holographique lui-même tend à prouver que les degrés de liberté des champs du monde sont moins nombreux qu'on pourrait le croire puisque l'entropie varie ,non plus avec le volume mais la surface. 't Hooft spécule d'aillleurs avec ça sur une possible modification des lois de la MQ en accord avec les théories à variables cachées d'Einstein.

On suspecte aussi des effets non locaux en TQC qui viendraient d'une structure au-delà de la TQC.

Pour l'intérieur, on sait depuis longtemps que des effets quantiques doivent intervenir et modifier ce qui se passe à l'approche de la singularité et même l'éliminer. Evidemment aussi on peut penser que des modifications des lois de la RG doivent se produire sous l'horizon.

Merci pour l'info

Cordialement

[mtheory]

Bah allez mtheory, j'admets que j'ai été quelque peu moqueur et je m'en excuse !

ça va .

Je vais être indisponible un temps mais je répète deux choses:

-dans le cas d'un TN supermassiff l'intensité du champ de gravitation à l'horizon est faible et l'on se retrouve dans un domaine où les tests des pulsars binaires nous disent que la RG fonctionne correctement. En tous cas je n'ai jamais rien vu de sérieux contre dans cette situation là.

Je suis d'accord que pour un trou noir de masse stellaire la question se pose peut-être mais ça me semble peu crédible.

- dans le cas des modes quasi normaux ce sont les modes de l'horizon déformées qui vibrent pour redevenir parfaitement sphèrique, c'est d'ailleurs pour ça que des gens comme Thorne sont tellement accros depuis des décénnies à la mise en évidence des OG car là tu pourra vraiment tester de façon sûr le concept de trou noir

[mtheory]

http://elmer.tapir.caltech.edu/ph237...7Lecture1b.ppt

regarde p37

[mtheory]

La simulation de colgate et white, on a fait mieux depuis

http://www.computer-history.info/Pag...ges/White.html

[invitefa5fd80c]

http://elmer.tapir.caltech.edu/ph237...7Lecture1b.ppt

regarde p37

La simulation de colgate et white, on a fait mieux depuis

http://www.computer-history.info/Pag...ges/White.html

Salut mtheory, merci pour ces liens. Je les ai parcourus rapidement et ils sont très intéressants. Tu es une véritable encyclopédie vivante

Mais la question essentielle que je me pose est celle que j'ai mentionnée plus haut:

En fait mon argument essentiel est le suivant : si deux événements A et B se produisent à la surface d'un quasi-trou noir et si l'intervalle de temps mesuré localement entre ces deux événements est , alors l'intervalle de temps entre l'observation consécutive de ces deux phénomèmes pour un observateur asymptotique tend vers l'infini au fur et à mesure que la compacité du quasi trou noir s'approche de 0.5 .

Ceci est vrai dans le cas du modèle simple de Schwarzchild. La question que je me pose est : est-ce que cela demeure vrai pour un futur trou noir en formation dans les cas plus généraux qui ont été étudiés ?

[guilau900]

Salut a vous tous,
j'ai une question peu etre stupe mais bon je suis a la quete d'une reponse. Alors ma question est la suivante: Quel est l'interet d'étudier les trous noirs? a quoi cela nous sera t-il utile?
merci

[Deedee81]

Salut,

Attention, tu a déterrés une discussion vieille de huit ans.

j'ai une question peu etre stupe mais bon je suis a la quete d'une reponse. Alors ma question est la suivante: Quel est l'interet d'étudier les trous noirs? a quoi cela nous sera t-il utile?

L'intérêt est essentiellement scientifique : améliorer nos théories, notre compréhension de l'univers, etc....
La même question peut se poser pour les étoiles à neutrons, des supernovae, des galaxies, de la cosmologie, etc...

Le cheminement est toujours le même :

Recherche fondamentale => recherche appliquée => recherche industrielle => commercialisation

Le chemin du début à la fin peut parfois être long (plusieurs decennies, voire plus, plus certaines applications actuelles). Mais impossible d'aller à droite sans commencer à gauche.
Et bien entendu, on n'aura peut-être jamais d'application directe des trous noirs mais tout ce qui en bénéficie (connaissances, théories) pourrait un jour apporter son lot de résultats.