Ma propre explication d'un trou noir

[invite82836ca5]

la masse d'un trou blanc est grande comme celle d'un trou noir, et pourquoi il est blanc, le noir car il absorbe la lumière,

En gros, les trous noirs sont dits noirs parce que rien ne peut en sortir, les choses ne peuvent qu'y entrer, et les trous blancs sont dits blancs parce que rien ne peut y entrer, les choses ne peuvent qu'en sortir.

et d'ou vient ces objets qu'il envoie, sont ils de la même matière, ou sont différents, je ne conais rien en ce sujet, et je ne savait pas qu'il existe ce truc blanc

L'existance des trous blancs est très hypothétique. Comme l'a dit Rincevent, toutes les solutions mathématiques ne sont pas des solutions physiques. Il se peut que les trous blancs ne représentent rien de réel. Notament, ils violent le second principe de la thermodinamique, mais ça a déjà été expliqué plus haut.
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[invitea29d1598]

Je ne visualise pas le fond comme une courbure.

moi non plus... mais note bien que dès le départ le mot "fond" était entre guillemets... j'en ai conclu que Paul_UTT faisait référence aux images classiques où tu vois un dessin en 3D qui représente la valeur de la courbure scalaire dans un plan de coupe. Si tu as une étoile, à l'extérieur tu as Schwarzschild et à l'intérieur un truc avec "un fond" (ce qui signifie juste que la courbure est finie partout dans l'étoile). Dans le cas d'un couple trous noir/blanc, on voit souvent ces deux machins rattachés par une gorge... et donc j'ai interprété la question comme: si on ne prend que la moitié de ça (le trou noir) est-ce qu'on aura un truc qui "a un fond" ou bien un "puit infini"...

Qu'est-ce qui est infini, à part la courbure ?

la densité... mais tu as raison: parler de la courbure était suffisant.

En r = 0, la courbure est infinie, mais r = 0, c'est fini. Je ne comprend pas "tout est infinie en un point".

je voulais dire: 'toutes les grandeurs physiques locales sont nulles partout, sauf en un point où elles ont des valeurs infinies'.

J'en profite aussi pour demander s'il existe des liens qui parlent en détail de l'extension d'une variété, de l'extension de Kruskal (équations, diagrammes, etc...), etc...

tu dois déjà connaître le cours de Carroll:
http://pancake.uchicago.edu/~carroll/notes/

sinon, tu as aussi les notes de Linet:
http://www.phys.univ-tours.fr/~linet/

[invite82836ca5]

Merci pour les liens. Je les ai déjà. Ils sont très bien, mais je pensais qu'il pouvait il y avoir encore plus complêt. Ca devrait suffire finalement.

Pour le reste, c'est surtout le "fond" qui m'inquiétait, mais je vois de quoi il s'agit maintenant. Merci.

[invitea7f0d2b9]

c'est juste pour dire que un trou noir aspire tou mes rejet la
matier, il a des photo qui le prouve.

[invite82836ca5]

Ce qui se trouve à l'intérieur d'un trou noir, ne peut en sortir. Par contre, ce qui en est proche, peut être rejetté avant d'être "aspiré", sinon ça voudrait dire que c'est déjà dans le trou noir. Donc, y a pas de problème je crois. Il peut y avoir des jets de matière, au niveau du disque d'accrétion par exemple. Mais je sais pas trop comment ça marche.
Aurais-tu un liens vers ces photos ?

[invitea29d1598]

Merci pour les liens. Je les ai déjà. Ils sont très bien, mais je pensais qu'il pouvait il y avoir encore plus complêt.

jamais contents ces jeunes....

et ça, avec plein de bôs dessins et de films, tu connais?

http://casa.colorado.edu/~ajsh/schwp.html

[invite2d2c8394]

Salut,

Rincevent tu nous dit que le trou blanc viole une loi de la thermodynamique qui est en gros (d'après ce que j'ai compris) "faire de l'info a partir de rien", mais les trous noir eux viole un peu une regle aussi non ? parce que en gros le trou noir "aspire" tout ... mais ou vont toutes ces particules aspirées, elles ne sont pas toutes rejetée, donc en gros le trou noir "fait du rien avec de l'info" ... A moins que ce qu'il aspire lui serve a se densifier ... mais tout ca me laisse perplexe, j'ai encore du sauter un épisode

@+
bath66.

[doryphore]

La loi thermodynamique en question dit que l'entropie ne peut qu'augmenter, or l'augmentation de l'entropie c'est la diminution de l'information.

Comme en gros, on a plus d'information sur l'état de la matière qui entre dans le trou noir, il y a une diminution d'information donc une augmentation d'entropie, ce qui est autorisé par cette loi.

En revanche dans le cas de la fontaine blanche, on aurait une diminution d'entropie et c'est ça qui ne plaît pas aux physiciens.

[invite82836ca5]

A moins que ce qu'il aspire lui serve a se densifier ... mais tout ca me laisse perplexe, j'ai encore du sauter un épisode

Ah bah, oui. :P Ce qu'absorbe un trou noir fait partie de lui par la suite et sa masse augmente. Il ne fait rien disparaitre.
Et c'est pas une bonne idée de sauter un épisode. C'est pas le moment même pas du tout.
Mais moi aussi, souvent, je reste perplexe avec toutes ces histoires à dormir debut. C'est pas simple.

Encore merci, Rincevent. Maintenant je reste sage. : -)

[invitef6a8dd1c]

Ceci dit, on a pensé un moment que les trous noirs violaient aussi le second principe, avant qu'on ne prouve que ce n'était pas le cas (ce qu'explique Hawking dans "Une brève histoire du temps").
N'y a-t-il aucune chance qu'il puisse y avoir des trous blancs sans violer le second principe de la thermodynamique ?
C'est vrai qu'en termes d'information, créer de l'information à partir de rien paraît aberrant, mais ce qui me fait poser la question, c'est l'hypothèse de Hawking, toujours, il y a quelques années, selon laquelle les trous noirs engendreraient d'autres univers.
Si c'est le cas, j'imagine que c'est via un trou blanc (un big-bang) ? Et donc qu'il y a peut-être un "truc" pour que les trous blancs respectent le second principe ?

Merci pour vos explications,
Geoffrey

[invitea29d1598]

N'y a-t-il aucune chance qu'il puisse y avoir des trous blancs sans violer le second principe de la thermodynamique ? (...) ce qui me fait poser la question, c'est l'hypothèse de Hawking, toujours, il y a quelques années, selon laquelle les trous noirs engendreraient d'autres univers. Si c'est le cas, j'imagine que c'est via un trou blanc (un big-bang) ? Et donc qu'il y a peut-être un "truc" pour que les trous blancs respectent le second principe ?

peut-être que si tu as un trou noir et un trou blanc ensemble tu peux le respecter... je ne sais pas jusqu'où cette hypothèse a été étudiée sérieusement... En tous cas, il est certain que le modèle le plus simple de trou blanc isolé viole la thermo.

ceci dit, si tu prends un trou noir "normal" qui s'évapore via le rayonnement d'Hawking, tu as aussi des problèmes... cette fois c'est un problème d'incompatibilité avec la physique quantique... dans l'image la plus simple tu ne respectes pas l'unitarité (ce qui peut se traduire grossièrement par le fait que l'on perd de l'information), ce qui traduit simplement le fait que nous ne connaissons pas une théorie valable pour la gravitation quantique.

[invitef6a8dd1c]

Merci Rincevent pour tes éclaircissements

Geoffrey

[invite8c514936]

A quel point ce serait grave qu'un phénomène physique viole la seconde loi de la thermo ?

Je n'ai pas les idées très claires sur ce point, mais il me semble que cette loi n'a rien de fondamental dans le sens où elle découle de l'application des lois physiques à des systèmes comprenant un grand nombre de degrés de liberté, en disant que l'info sur un degré de liberté donné va rapidement aller se diluer dans les autres, en quelque sorte.

Il y a un argument fondamental qui interdit ça ?

[invite82836ca5]

Pourrait-on dire que le second principe de la thermodynamique défini le sens du "temps psychologique" et, ainsi, dire que les trous noirs blancs sont des trous noirs si on inverse le temps ?
Euh... je divague peut-être un peu là.

[invitea29d1598]

A quel point ce serait grave qu'un phénomène physique viole la seconde loi de la thermo ?

rien de mortel... mais ça remettrait un peu en cause la validité de la thermo, tu crois pas?

et si tu considères que les trous (noirs ou blancs) (non-quantiques) sont des objets physiques comme les autres, il me semble qu'y'a rien "d'extraordinaire" à supposer qu'ils obéissent aux mêmes "lois" que les objets usuels (surtout que depuis Bekenstein on a pas mal de résultats concernant la thermo des trous noirs montrant qu'effectivement ils obéissent bien aux lois usuelles).

or, pour un système macroscopique à la limite thermodynamique on montre que l'entropie ne peut que croître, non?

Pourrait-on dire que le second principe de la thermodynamique défini le sens du "temps psychologique" et, ainsi, dire que les trous noirs blancs sont des trous noirs si on inverse le temps ? Euh... je divague peut-être un peu là.

pas tant que ça...

si tu regardes les équations, un trou blanc est exactement ce que l'on obtient avec un trou noir pour lequel on inverse la flèche du temps (en tous cas si on n'a pas d'effets quantiques: pour le cas quantique, je ne suis pas certain).

mais sinon, pour ce qui est du temps psychologique et de son origine, c'est un vaste sujet... tu as déjà lu "le temps et sa flèche" par Etienne Klein (et autres)?

[invitec37f3680]

pour m.deep_turtle
Il faut savoir que tous les phénomènes physiques suivent une loi, reste à trouver cette loi, alors si l'homme se montre intelligent est déclare une loi comme la vraie, et un phénomène physique l'a violé, c'est certainement la faute de la loi (trouvé par l'homme) et non du phénomène.

[invite8c514936]

Certes, mais ce que je voulais dire plus haut, c'est qu'il y a une sorte de hiérarchie de lois dans la physique. Certaines sont des lois gravées dans le marbre, et les voir violées révélerait une grosse faille dans notre compréhension des phénomènes (ex : plusieurs lois de conservation). D'autres sont moins fondamentales (je mettrais la seconde loi de la thermo dedans mais ça se discute) dans le sens où elles dérivent des autres sous certaines hypothèses. D'autres enfin ne sont carrément pas des vraies lois mais juste des descriptions commodes de certaines tendances (ex : la "loi" d'Ohm, il n'est écrit nulle part "Ton courant sera rigoureusement proportionnel à Ta différence de potentiel", et c'est de toute façon faux si on regarde en détail).

La question que je me posais plus haut, donc, était de savoir où ranger la seconde loi de la thermo là-dedans...

[invite2d2c8394]

Salut,

Je suis pas d'accord a propos de ce que tu dis sur la loi d'ohm deep_turtle ... Cette loi est quand meme utilisée avec succes en electronique (et donc tous les domaines qui en découlent: informatique ,etc ...). De plus si on ne retrouve pas pareil, c'est juste lié a une question de technologie (imprécisions des composants etc ...). Ou alors peut-etre voulait-tu dire autre chose ?

@+
bath66.

[invite8c514936]

Non, je suis d'accord avec le fait qu'elle marche remarquablement bien, mais non le courant n'est pas, en toute rigueur, proportionnel à la tension dans un conducteur. C'est une loi dérivée des lois de l'électromagnétisme et de la mécanique, sous certaines hypothèses qui ne sont pas rigoureusement vérifiée dans les faits. Ca n'enlève rien au mérite de cette "loi", et sur son immense utilité dans la pratique. Elle est même peut-être plus "utile" que la conservation du nombre baryonique par exemple...

[invite84d5711e]

Bonjour à tous, je m'immisce dans la discussion pour proposer un exemple pour ce que voulait dire deep_turtle.. Exemple, les lois de Kepler, pour la gravitation, sont valides... dans leur domaine d'application!! Avant de s'attaquer aux trous noirs, elle semblait universelle. Mais on s'est aperçus qu'elle était insuffisante (et fausse) pour des particules et objets dont la vitesse s'approche de celle de la lumière... Alors on a eu besoin de la théorie de la relativité (ouf, merci Albert Einstein!!)!
On pourrait imaginer la même chose en ce qui concerne l'entropie des trous noirs, une loi plus complexe que le "simple" deuxième principe...Mais en y réfléchissant, il ne s'agit pas justement d'une loi physique (démontrée), mais d'un principe...
Hum, je m'y perds...
Amitiés,
Squale.

[invitea29d1598]

D'autres sont moins fondamentales (je mettrais la seconde loi de la thermo dedans mais ça se discute) dans le sens où elles dérivent des autres sous certaines hypothèses.

je suis d'accord avec ton point de vue sur la loi d'ohm et même sur l'aspect non-fondamental du second principe (si vu comme une conséquence de la physique statistique). Mais il me semble que les hypothèses nécessaires pour "démontrer" le second principe comme une conséquence de la physique statistique sont soit des trucs fondamentaux, soit d'ordre "loi des grands nombres". Non?

c'est-à-dire qu'on sait bien que pour des systèmes à petit nombre de degrés de liberté, ça marche pas nécessairement. Mais je ne pense pas trop m'avancer en disant que pour des systèmes macroscopiques, aux fluctuations statistiques près, le second principe est vérifié.

or, dans le cas des trous blancs, ça serait une violation systématique de ce principe par un système macro. D'où ma remarque initiale.

On pourrait imaginer la même chose en ce qui concerne l'entropie des trous noirs, une loi plus complexe que le "simple" deuxième principe...

en fait, on parle déjà de "second principe généralisé" dans le cas des trous noirs. Car n'étant pas composés de matière usuelle, il n'est pas évident initialement qu'ils obéissent aux principes de la thermo. Or, il semble que ça soit bien le cas si on généralise la définition de l'entropie.

historiquement:

- on a remarqué qu'on pouvait écrire la variation "d" de la masse M (=énergie) d'un trou noir sous la forme:

dM = truc dS + Omega dJ

où S est la surface de l'horizon, Omega sa vitesse angulaire et J le moment angulaire du trou noir

- Hawking a montré que la surface S de l'horizon d'un trou noir ne pouvait qu'augmenter: dS >= 0

or, si on compare ces équations avec celles qui décrivent les deux premiers principes de la thermo, c'est très analogue: Omega dJ ressemble beaucoup à un travail et S a le même comportement qu'une entropie.

évidemment, les gens (Bekenstein, Hawking et autres) ne se sont pas arrêtés à cette simple analogie et beaucoup de travaux ont fini par montrer que l'on pouvait réellement considérer "truc" (dans l'équation sur la variation de la masse) comme une température (c'est celle du fameux rayonnement d'Hawking des trous noirs) et que le pouvait généraliser le second principe en disant que l'entropie totale d'un truc formé de matière ordinaire et de trous noirs est celle usuelle de la matière + la somme des surfaces des horizons des trous noirs (avec des constantes pour donner les bonnes dimensions physiques).

Mais en y réfléchissant, il ne s'agit pas justement d'une loi physique (démontrée), mais d'un principe...

justement, la remarque de deep_turtle était liée à ça je crois: le second principe n'est plus un principe si tu le vois comme une conséquence de la physique statistique. Mais on montre pour les systèmes à grands nombres de degrés de libertés (ou de particules) que l'entropie "statistique" peut être identifiée à l'entropie thermodynamique.

[invite57e4f988]

une question un peu en retard : SI un trou noir, c'est en fait une sphère (enfin un truc sphérique), c'est difficile à visualiser avec les courbures.

POur une planète ou une étoile classique, c'est pas trop compliqué, la déformation est à symétrie sphérique, une espèce de bulle se forme autour du corps (céleste). Mais pour un trou noir, la bulle est infinie!!!

Bon c'est peut-être pour ça qu'on le représente en 2D.

Ensuite, si le trou noir est toujours une "sphère", le trou blanc, il ne doit pas être dans la même dimension. Ou alors, comme il peut être supposé : la couronne suffit au trou noir, c'est la membrane qui fait le trou noir et à l'intérieur...le trou blanc, un autre univers en somme dans une espèce de sphère. Mais ça ressemble trop à Jules Verne et le centre de la Terre alors ça doit pas être ça.

Merci d'avance pour les critiques.

[invitea29d1598]

POur une planète ou une étoile classique, c'est pas trop compliqué, la déformation est à symétrie sphérique, une espèce de bulle se forme autour du corps (céleste). Mais pour un trou noir, la bulle est infinie!!!

dès que tu es dans un cadre relativiste et que tu parles de courbure, ça devient pas facile à visualiser (tu as 4 dimensions). Tu as donc recours à des trucs en 2D pour simplifier la visualisation: tu fais des coupes. Mais tu rajoutes aussi dans les dessins parfois des dimensions non-physiques, comme quand tu représentes les valeurs de la courbure dans un plan de coupe... m'enfin, je vois pas ce que tu veux dire avec tes "bulles"...

Ensuite, si le trou noir est toujours une "sphère", le trou blanc, il ne doit pas être dans la même dimension. Ou alors, comme il peut être supposé : la couronne suffit au trou noir, c'est la membrane qui fait le trou noir et à l'intérieur...le trou blanc, un autre univers en somme dans une espèce de sphère.

euh... des détails, stp?

[invitea7f0d2b9]

salut

si je comprend bien un trou blanc est la porte de sortie d'un
trou noir. mes si c'est le cas on aurais du en voir puisque
la température de la matiere dans les trous noir est dans les
miliar de degré celsiuce.alors les trou blanc deverais rejeté
beaucoup de lumiere et de chaleur alors pourquoi on en n'a
pas vu?

[invite82836ca5]

Comme il a été précisé plus haut, l'existance des trous noirs ne nécessite pas celle des trous blancs et ces derniers ne sont qu'hypothétiques.

[DonPanic]

Slu

je suis qu'un amateur de science, qui passe au moins 1 heure avant qu'il dorme la nuit , avant hier, quand je me préparais à dormir , je voyais le ciel,tout noir, et je sais pas comment tout à coup , j'éssayais à expliquer ce qu'un trou noir, un volume qui dévore tout . voila mon explication (je sais pas est-ce-que qlq'un l'a publier avant moi )

si on prends deux ballons, l'un est gonflé mais l'autre non, et on les mets bouche à bouche ,l'air passe du premier au deuxième pour que la pression soit exacte,

Complètement faux : si au départ, tu as 2 ballons aux caractéristiques identiques
la tension superficielle de la membrane du ballon le moins gonflé est plus forte que celle du ballon le plus gonflé, de sorte que l'air passe du ballon le moins gonflé vers le ballon le plus gonflé.
J'ai fait l'expérience et constaté le fait.
Ça laisse assez mal augurer de tes déductions ultérieures.

[DonPanic]

L'épaisseur d'une membrane élastique est maximale au repos,
un gonflement en accroit la surface et en diminue l'épaisseur,
et par conséquent la résistance à la tension liée à son épaisseur.
Plus tu gonfles un ballon élastique,
moins la pression que sa paroi exerce sur le gaz contenu est élevé.
pour le vérifier, il suffit de gonfler un ballon et de constater que c'est au début du gonflage
que le gonflage requiert le plus de poussée pulmonaire.

Contrairement aux pneus dont le volume max est limité par du ferraillage ou des tissus synthétiques.

[invite8c514936]

Je m'intercale dans la discussion pour revenir sur un point antérieur (Deep Turtle, monomaniaque de l'entropie ...).

Quelqu'un a dit plus haut que l'existence des trous blancs conduirait à une violation du second principe de la thermo, et en y réfléchissant ça me parait bizarre. Je ne connais pas bien la thermo des trous noirs ou blancs, mais j'ai l'intuition naïve que la diminution d'entropie due à la présence du trou blanc devrait être compensée par une augmentation de l'entropie du côté du trou noir. C'est ce que tu voulais dire Rincevent par ta remarque "surtout que depuis Bekenstein on a pas mal de résultats concernant la thermo des trous noirs montrant qu'effectivement ils obéissent bien aux lois usuelles" ?

A quel point ce serait grave qu'un phénomène physique viole la seconde loi de la thermo ?

rien de mortel... mais ça remettrait un peu en cause la validité de la thermo, tu crois pas?

Alors ce point a excité ma curiosité, j'ai cherché un peu, et j'ai trouvé un truc que je voudrais vous faire partager. Je vous invite donc, si vous lisez l'anglais, à jeter un oeil sur l'excellent article (court, pédagogique, bien écrit, et sans formules... si si !) suivant :

The Thermodynamic Arrow: Puzzles and Pseudo-puzzles par Huw Price.

Il me plait tellement que je vais lancer un petit fil dans la section "lectures scientifiques. Ca discute notamment la validité de la seconde loi et sa relation avec les autres lois de la physique.

[invite57e4f988]

dès que tu es dans un cadre relativiste et que tu parles de courbure, ça devient pas facile à visualiser (tu as 4 dimensions). Tu as donc recours à des trucs en 2D pour simplifier la visualisation: tu fais des coupes. Mais tu rajoutes aussi dans les dessins parfois des dimensions non-physiques, comme quand tu représentes les valeurs de la courbure dans un plan de coupe... m'enfin, je vois pas ce que tu veux dire avec tes "bulles"...

Ensuite, si le trou noir est toujours une "sphère", le trou blanc, il ne doit pas être dans la même dimension. Ou alors, comme il peut être supposé : la couronne suffit au trou noir, c'est la membrane qui fait le trou noir et à l'intérieur...le trou blanc, un autre univers en somme dans une espèce de sphère.

euh... des détails, stp?

Pour les bulles, je faisais la symétrie sphérique de la courbure de l'espace-temps ; je sais pas si c'est plus clair, et je ne sais pas non plus si ça a un quelconque sens.

Pour les détails, Avec l'hypothèse d'un "trou noir" sphérique, puisqu'on est en 3D et que ça absorbe dans toutes les directions. La seule nuance étant la rotation qui aplanie la sphère (comme la Terre). Bon déjà, est-ce correct?
Si c'est le cas, le trou blanc (si il existe) ne peut plus sortir du trou noir ; sauf si des dimensions existent à l'intérieur. D'où une vision simplifiée : le trou noir ne serait en fait que l'enveloppe externe de la sphère (la membrane du ballon élastique) et à l'intérieur les autres dimensions qui forment le "trou blanc". Sauf que le "trou" n'est pas un trou mais une sphère (pleine : l'intérieur du ballon).

Bon alors, autocritique, ça ressemble à Jules Verne...

Imagination poursuivie : Le big bang pour nous, c'est un point qui devient sphère et pour eux, c'est une sphère qui devient point?
Mais ce serait bizarre que ce soit pile l'inverse

[invite57e4f988]

Coupé : zut, je sais plus trop comment j'avais formulé.

Bon alors d'autres explications :
La sphère finit en point qui repasse en sphère (dans d'autres dimensions). donc univers inclus mais peut-être dans des dimensions différentes.
le trou noir transforme toutes les énergies qui passe (dans son horizon) en énergie de base : l'espace-temps. (ou peut-être une autre)
Ce qui pourrait expliquer les augmentations de vitesse d'expansion de l'univers : le trou noir avale un truc assez gros.

Encore une question (qui est nécessaire) : Quand la gravité augmente, le temps relatif diminue (ou augmente)?