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Encore du trou noir



  1. #1
    Eorlingas

    Encore du trou noir


    ------

    Bonjour.

    J'ai une petite question concernant... les trous noirs . Je souhaiterais savoir comment on peut attribuer une masse à un trou noir. Etant donné qu'il absorbe tous et qu'il réémet en rayonnement, je ne vois pas ce qui peut lui donner sa masse.
    A la rigueur, la seule solution que je voit est la masse se trouvant à l'intérieur du rayon de Schwarschild (désolé mais je ne sais plus l'orthographe du nom).
    Eclairez-moi s'il vous plait.

    -----

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  3. #2
    GillesH38a

    Re : Encore du trou noir

    bonsoir

    un trou noir de masse "convenable" ne s'évapore que très lentement (au dessus de 10^15 grammes, soit la masse d'une montagne environ, son temps d'évaporation est supérieur à l'age de l'Univers). Pour les trous noirs astrophysiques, on peut négliger son évaporation;

    a grande distance d'autre part, son champ gravitationnel tend vers la limite newtonienne GM/r^2

    . Il suffit de mesurer la gravité et la distance (assez grande) au trou noir pour connaitre (et définir en fait ) sa masse. Ce ne sera pas la somme des masses qu'il a "avalé" car une partie de l'énergie gravitationnelle a été rayonnée lors de sa formation.

  4. #3
    Rincevent

    Re : Encore du trou noir

    Citation Envoyé par gillesh38 Voir le message
    Ce ne sera pas la somme des masses qu'il a "avalé" car une partie de l'énergie gravitationnelle a été rayonnée lors de sa formation.
    pour compléter un peu : la masse du trou noir est avant tout liée à son énergie gravitationnelle... elle n'est donc pas "localisable"... en clair, on ne peut pas dire que toute la masse du trou noir est comprise à l'intérieur de son horizon (ça serait une affirmation fausse), mais on ne peut cependant pas non plus "en prenant un morceau d'espace-temps extérieur au trou noir", dire "dans ce morceau il y a telle quantité d'énergie gravitationnelle (et donc de masse) contenue"... tout est "un peu" plus complexe...
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

  5. #4
    DonPanic

    Re : Encore du trou noir

    Salut
    Citation Envoyé par Rincevent Voir le message
    pour compléter un peu : la masse du trou noir est avant tout liée à son énergie gravitationnelle... elle n'est donc pas "localisable"... en clair, on ne peut pas dire que toute la masse du trou noir est comprise à l'intérieur de son horizon (ça serait une affirmation fausse), mais on ne peut cependant pas non plus "en prenant un morceau d'espace-temps extérieur au trou noir", dire "dans ce morceau il y a telle quantité d'énergie gravitationnelle (et donc de masse) contenue"... tout est "un peu" plus complexe...
    Je croyais naïvement que déterminer la localisation d'un TN et sa masse se faisait en étudiant les caractéristiques de n'importe quel truc en orbite autour

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    alain_r

    Re : Encore du trou noir

    Citation Envoyé par DonPanic Voir le message
    Salut

    Je croyais naïvement que déterminer la localisation d'un TN et sa masse se faisait en étudiant les caractéristiques de n'importe quel truc en orbite autour
    Ce que Rincevent disait, c'était qu'il n'existait pas de moyen de localiser l'énergie du champ gravitationnel du trou noir. Par contre un trou noir, oui , c'est parfaitement bien localisé.

  8. #6
    DonPanic

    Re : Encore du trou noir

    Citation Envoyé par alain_r Voir le message
    Ce que Rincevent disait, c'était qu'il n'existait pas de moyen de localiser l'énergie du champ gravitationnel du trou noir. Par contre un trou noir, oui , c'est parfaitement bien localisé.
    Ok, mais je ne comprends pas la différence entre energie gravitationnelle ou énergie du champ gravitationnel et masse

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  10. #7
    Rincevent

    Re : Encore du trou noir

    Citation Envoyé par DonPanic Voir le message
    Ok, mais je ne comprends pas la différence entre energie gravitationnelle ou énergie du champ gravitationnel et masse
    justement, y'en a pas...

    donc d'une certaine façon la masse du trou noir (et de tout objet autogravitant) est un peu délocalisée...
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

  11. #8
    DonPanic

    Re : Encore du trou noir

    Citation Envoyé par Rincevent
    justement, y'en a pas...
    Tu me rassures, je me croyais un peu demeuré, sur ce coup-là

    Citation Envoyé par Rincevent
    Citation Envoyé par alain_r
    Par contre un trou noir, oui , c'est parfaitement bien localisé.
    donc d'une certaine façon la masse du trou noir (et de tout objet autogravitant) est un peu délocalisée...
    Mais là, j'ai encore besoin d'une petite explication de texte
    L'objet est localisé, mais pas vraiment sa masse ?
    A cause de l'horizon au delà duquel on ne sait plus rien ?
    Où que si on est 2000 km sous terre, on peut pas mesurer la masse du truc dans lequel on est ?

  12. #9
    Rincevent

    Re : Encore du trou noir

    Citation Envoyé par DonPanic Voir le message
    L'objet est localisé, mais pas vraiment sa masse ?
    on peut dire ça comme ça effectivement...

    autre formulation : ce qu'on appelle "l'objet" et qu'on croît localisé est défini à partir de certaines propriétés de celui-ci qui peuvent effectivement être "localisées", mais toutes les propriétés de l'objet ne sont pas localisables. En particulier la masse (= l'énergie totale) n'est pas une propriété localisable : on ne peut pas prendre une petite partie de l'objet et dire "cette partie contient telle fraction de l'énergie totale".

    En fait, on peut trouver une analogie (évidemment imparfaite par définition) avec la couleur : même lorsqu'un objet te semble avoir une surface de couleur homogène, tu sais que c'est juste une "vision moyennée" de la "réalité" de cet objet. Chaque partie a une couleur différente, certaines parties n'ayant même pas UNE couleur, etc, etc. Avec la masse, c'est un peu pareil en plus complexe : on ne la définit bien que comme grandeur caractérisant l'ensemble du système mais pas uniquement une partie de celui-ci. C'est un peu contre-intuitif au départ (car on a tendance à confondre masse et matière alors que ce sont des choses distinctes), mais c'est comme ça.

    A cause de l'horizon au delà duquel on ne sait plus rien ?
    Où que si on est 2000 km sous terre, on peut pas mesurer la masse du truc dans lequel on est ?
    l'horizon ne joue pas dans ça : l'horizon est juste utilisé pour définir le "ici" du trou noir et le localiser (et encore, même la notion d'horizon est un truc à prendre avec des pincettes lorsque l'on essaie de le "localiser"). Mais de la même façon, même si la Terre a une surface bien définie (et donc est localisable), sa masse ne l'est pas (en RG) et on ne peut donc pas dire que "la masse de la Terre est uniquement localisée dans la Terre"... c'est ce que je voulais dire en précisant dans un autre message "objet autogravitant". En fait, ça se "comprend" assez bien rien qu'avec la physique newtonienne mais en oubliant pas un truc fondamental qui vient de la RG : la masse d'un système est par définition son énergie TOTALE.

    Or, quand tu as un système autogravitant formé de divers trucs en interaction gravitationnelle, l'énergie totale inclut l'énergie potentielle gravitationnelle de ce système, laquelle est calculable/définie à l'aide d'une intégrale sur tout l'espace. Autrement dit, une partie de l'énergie gravitationnelle du système (et donc de son énergie totale et ainsi de sa masse) n'est pas localisée là où y'a de la matière. Et pire que ça, avec le principe d'équivalence, on peut toujours localement "mettre à plat l'espace-temps", or, c'est la courbure qui traduit l'existence d'énergie gravitationnelle. En clair, en chque point de l'espace on peut toujours dire "ici y'a pas d'énergie gravitationnelle", mais quand on les prends tous en compte, on voit qu'il y en a.

    L'énergie gravitationnelle est une propriété intrinsèquement globale et non-localisable, et il en est donc ainsi de de la masse même si dans la plupart des cas on peut négliger la partie de la masse totale du système qui dérive de l'énergie gravitationnelle (c'est pour cela que bien souvent on fait l'assimilation entre masse et matière, mais depuis la RG on sait que "même la gravitation gravite", et que masse et matière ne sont pas synonymes).

    si tu cherches sur les forums tu verras que la question de la non-localisation de l'énergie gravitationnelle a déjà été abordée plusieurs fois...
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

  13. #10
    DonPanic

    Re : Encore du trou noir

    Ok, merci beaucoup d'avoir pris de ton temps pour cette explication

  14. #11
    Eorlingas

    Re : Encore du trou noir

    Merci pour toutes ces explications. Vous n'auriez pas quelques livres à me conseiller concernant les trous noirs et la facon d'expliquer leur existence (il me semble avoir lu quelque chose sur la métrique de Schwarzschild à utiliser dans l'équation d'Einstein, celle ou on trouve des tenseurs de Riemann et de Ricci [qui soit dit en passant est très joli mais encore incompréhensible pour moi] ). Merci d'avance.

  15. #12
    Rincevent

    Re : Encore du trou noir

    un livre qui aborde en détails divers aspects :

    "Les trous noirs" de Jean-Pierre Luminet
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

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