Trou noir

[invitef74412c3]

Salut
D'après de nombreux livres les trous noirs sont "immortels"ils resteront toujours dans l'univers.
Mais d'après l'astrophysicien Hawking les trous noirs s'évaporent lentements, donc qui a raison, les trous noirs éternels ou non?
-----

[OME]

Les trous noirs ne sont pas éternels, c’est effectivement Stephen Hawking qui l’a montré dans les années 1970. L’explication de leur évaporation fait appel à plusieurs phénomènes physiques complexes comme les particules virtuelles et le principe d’incertitude. Comme c’est un petit peu long à expliquer, voilà un lien :

http://www.astronomes.com/c8_evoluti...vaptnoirs.html

[invite8ef897e4]

Comment reconcilier cette evaporation, qui doit finalement mener a la disparition du trou noir, avec le fait que sa surface (l'horizon) ne peut diminuer ?

[deep_turtle]

Si si, le trou noir devient plus petit au fur et à mesure qu'il s'évapore, et l'horizon (le rayon de Schwartzchild) diminue au cours du temps.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8ef897e4]

ou encore, plus precisement : quelle est l'image mentale que je peux associer dans l'espace 3-D ? Est-ce qu'un trou noir spherique reste spherique, mais sa masse diminuant avec une surface constante, l'evaporation est de plus en plus "facile" (puisque la temperature est incersement proportionnelle a la gravite de surface, ce qui est en revanche tres intuitif !) ? C'est la facon dont je me le represente, mais je n'en ai jamais eu confirmation. Le trou noir noir deviendrait "creux", ou de moins en moins "dense" (pardon, ca risque d'etre particulierement denue de sens rigoureusement)

[deep_turtle]

Ma réponse a croisé ton complément, et du coup tu as du la rater...

[invite8ef897e4]

Donc au niveau entropique, le rayonnement emis doit compenser la perte de surface ! Il me semble du moins que ceci est impose par la thermo classique des trous noirs...

[DonPanic]

Slu
Dois-je comprendre du cours de la discussion que vous considérez le trou noir comme un objet à surface finie et non comme un objet dont les dimensions sont infiniment effondrées ?
Dans une représentation graphique la "profondeur" de puits gravitationnel du TN est-elle finie ou infinie ?

[invite8ef897e4]

Ca depend de quoi l'on parle ! L'horizon est une surface compacte (fermee bornee) appartenant a notre espace 3D. L'horizon est fini et ne peut decroitre, sauf (c'est ce que je viens de comprendre) pourvu que le trou noir emmette un flux entropique vers l'exterieur. Dans la representation graphique dont tu parles, l'horizon est bien a une distance infinie il me semble, parce qu'un rayon lumineux emis sur cette surface mettrait un temps infini a nous parvenir (il faudrait confirmation svp)

[invite3f53d719]

Ca depend de quoi l'on parle ! L'horizon est une surface compacte (fermee bornee) appartenant a notre espace 3D. L'horizon est fini et ne peut decroitre, sauf (c'est ce que je viens de comprendre) pourvu que le trou noir emmette un flux entropique vers l'exterieur.

Exactement, et ce flux est justement le rayonnement de Hawking. Concernant le photon émmit depuis l'horizon, on ne peut pas dire qu'il mette un temps infini à nous parvenir puisque la RG stipule que la vitesse de la lumière est fixe(dans le vide bien sur). En revanche, sa longueur d'onde est alongé infiniment, ce qui fait en quelque sorte "disparaitre" le photon.

Eric

[mtheory]

Bonsoir tout le monde:
Un trou noir est défini par l'existence d'un horizon des événements.
Cette horizon est de taille finie et se trouve à distance finie d'un observateur sans quoi rien ne tomberai jamais 'dedans',cela se démontre.
Par contre à l'intèrieur de l'horizon ,la singularité se trouve à une distance infinie dans la solution de Schwarzchild 4d,c'est bien un puit sans 'fond'.
En relativité générale classique bien sûr!
En théorie des supercordes Samir Mathur à obtenu un résultat qui ,s'il se confirmait, impliquerait une non existence d'un singularité infiniment dense.Sous l'horizon on aurait une 'boule de supercordes'!

Une sorte de super étoile non pas à neutrons mais à super-cordes/membranes.

Si ma mémoire ne me trahit pas ce soir(suis a little bit tired)

[mtheory]

Une référence sur cette histoire dans Univers today:

http://www.universetoday.com/am/publ...ox.html?232004

[DonPanic]

Slu

Par contre à l'intèrieur de l'horizon ,la singularité se trouve à une distance infinie dans la solution de Schwarzchild 4d,c'est bien un puit sans 'fond'.
En relativité générale classique bien sûr!

"puits sans fond" signifie ponctuel ? toute la matière trounoirisée réduite à un objet sans dimensions d'espace ?

[invite3f53d719]

@DonPanic: C'est effectivement ce que prévoit la RG, et c'est pour cela qu'elle n'est pas valable pour décrire la singularité.

[invite8ef897e4]

Un article tres interessant, sur la gravite quantique en boucle (encore elle, je suis desole, j'espere que les moderateurs ne vont pas finir par dire que je ne fais que spammer le site ) Desole c'est en anglais.
Disappearance of Black Hole Singularity in Quantum Gravity

[DonPanic]

Slu
"puits sans fond" heurte le béotien que je suis en la matière,
justement, à propos de matière, "puits sans fond" signifierait que la durée chute serait infinie, non ?
et le béotien se demande comment la masse du TN s'accroît en ce cas
la question est-elle si triviale qu'elle est sans objet ?
En supposant que l'astre trounoirisé ait un moment inertiel, en quoi est convertie cette énergie
si l'objet perd des dimensions spatiales ?

[mtheory]

Slu
"puits sans fond" heurte le béotien que je suis en la matière,
justement, à propos de matière, "puits sans fond" signifierait que la durée chute serait infinie, non ?
et le béotien se demande comment la masse du TN s'accroît en ce cas
la question est-elle si triviale qu'elle est sans objet ?
En supposant que l'astre trounoirisé ait un moment inertiel, en quoi est convertie cette énergie
si l'objet perd des dimensions spatiales ?

Un trou noir est défini par l'existence d'une horizon donc quand quelque chose pénétre('cross') l'horizon celle-ci croit.
Bon c'est un petit peu plus subtile mais cela nous entrainerait trop loin et basiquement ce que je dis est correct.

[DonPanic]

Slu

Un trou noir est défini par l'existence d'une horizon donc quand quelque chose pénétre('cross') l'horizon celle-ci croit.
Bon c'est un petit peu plus subtile mais cela nous entrainerait trop loin et basiquement ce que je dis est correct.

Ok, toi, tu te comprends, mais je reçois ta réponse comme un raccourci géomètrique, comme si tu me définissais l'effet, pas la cause, dans la mesure où primordialement, si je puis dire, c'est quand même de la masse, un TN, même si tu me la tranformes totalement en énergie, non ?

Grossomodo, se passe comment la réponse du système TN à chute de masse->accroissement (de masse ?)

[mtheory]

Slu

Ok, toi, tu te comprends, mais je reçois ta réponse comme un raccourci géomètrique, comme si tu me définissais l'effet, pas la cause, dans la mesure où primordialement, si je puis dire, c'est quand même de la masse, un TN, même si tu me la tranformes totalement en énergie, non ?

Grossomodo, se passe comment la réponse du système TN à chute de masse->accroissement (de masse ?)

Je suis désolé si cela n'est pas clair mais une fois que,disons une étoile,passe sous l'horizon d'un trou noir et sans avoir à décrire l'état finale de la matière dans celui-ci la masse contenue dans le volume sous l'horizon a bien augmentée et les équations d'Einstein prédisent sans ambiguitées que l'aire de l'horizon a augmentée elle aussi,je ne comprends pas ce qui te trouble(c'est vrai que depuis 1 jours je suis un peu à cotés de la plq)

[mtheory]

L'horizon est déterminé par le rayon de Schwarzschild R_s
,associé à une masse m , donc si la masse croit la taille de l'horizon augmente.

[DonPanic]

Slu

L'horizon est déterminé par le rayon de Schwarzschild R_s
,associé à une masse m , donc si la masse croit la taille de l'horizon augmente.

OK, j'en prends bien note

une fois que, disons une étoile, passe sous l'horizon d'un trou noir et sans avoir à décrire l'état finale de la matière dans celui-ci la masse contenue dans le volume sous l'horizon

Et là, un effondrement spatial est très fortement établi théoriquement, où on est est à la boite noire,
où "tout se passe comme si" ?

[mtheory]

Et là, un effondrement spatial est très fortement établi théoriquement, où on est est à la boite noire,
où "tout se passe comme si" ?

Tant que tu es en relativité générale classique tout corps physique qui passe sous l'horizon lumière,protons,étoile,bush est irrémédiablement comprimé en un 'point' de densité infini ,la singularité, où même l'espace-temps n'est plus définissable.

C'est le fameux théorème de singularité de Penrose en 1965.

Si tu fais intervenir la mécanique quantique ou que tu changes les équations qui décrivent la gravitation (par ex à forte courbure,cordes) alors tout est possible!

[DonPanic]

Et il y a des raisons théoriques qui aboliraient la mécanique quantique là dedans ?

[mtheory]

Et il y a des raisons théoriques qui aboliraient la mécanique quantique là dedans ?

Aucunes et d'ailleurs la MQ est justement utilisé dans l'espoir d'éliminer la singularité et de comprendre ce qui se passe lorsque la matiere se trouve compressée dans un volume de la taille de la longueur de Planck.
Avant elle ne doit pas intervenir!

[invite8ef897e4]

Et il y a des raisons théoriques qui aboliraient la mécanique quantique là dedans ?

Jamais !

[DonPanic]

Slu

Jamais !

Et ça voudrait dire que la matière ou l'énergie a nécessairement besoin de "place" pour même exister ?

[mtheory]

Aucunes et d'ailleurs la MQ est justement utilisé dans l'espoir d'éliminer la singularité et de comprendre ce qui se passe lorsque la matiere se trouve compressée dans un volume de la taille de la longueur de Planck.
Avant elle ne doit pas intervenir!

Par contre il pourrait y avoir des modifications/extensions de la mécanique quantique.
Penrose et 'Thooft ont quelques idées la-dessus.
Celle de 'Thooft ne me plaisent pas mais il a peut être raison.

[invite8ef897e4]

Et ça voudrait dire que la matière ou l'énergie a nécessairement besoin de "place" pour même exister ?

Ben si tu me demandes ma conviction personnelle, je dirais oui :
, donc si alors !
Et comme diraient les inconnus : "Et vice et versa"

Energie equivaut a geometrie !

[DonPanic]

Slu

et d'ailleurs la MQ est justement utilisé dans l'espoir d'éliminer la singularité et de comprendre ce qui se passe lorsque la matiere se trouve compressée dans un volume de la taille de la longueur de Planck. Avant elle ne doit pas intervenir!

Ce serait quelle quantité de matière compressée dans un volume de la taille de la longueur de Planck ?
toute celle du TN, ou 1 truc élémentaire matière-énergie comme un quark ?

[mtheory]

Slu

Ce serait quelle quantité de matière compressée dans un volume de la taille de la longueur de Planck ?
toute celle du TN, ou 1 truc élémentaire matière-énergie comme un quark ?

Nimporte laquelle,comme pour le big bang.