Univers dans trou noir

[invite6c250b59]

Bonjour,

Par hasard, je suis tombé sur cette question insolite (au moins pour moi!).

http://obswww.unige.ch/Questions_Reponses/R231.html

L'auteur conclue que l'expansion est un contre-argument, mais je saisit mal pourquoi.

Attention une divagation délirante suit

Sachant que (ou faisant l'hypothèse que)
1-L'évaporation d'un TN est inversement proportionnelle à sa taille (sans apport de matière)
2-un taux d'expansion (j'ai retenu la leçon! sauf qu'un taux ça n'accélère pas et tout le monde parle d'expansion accélérée..) augmentant mène à un univers observable qui diminu

on peut alors imaginer une belle histoire ou notre univers soit dans un TN isolé (et donc à évaporation accélérée). Dans ce cas le rétrécissement du TN (vu de l'extérieur) aurait pour corrolaire une diminution de la taille de l'univers observable (vu de l'intérieur), et le taux d'expansion serait lié d'une manière ou d'une autre à la taille du TN. Inconvénient (pour mon sens très personnel de l'esthétique): on serait au centre.

G

Et demain je me fais l'énergie noire. Facile.
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[invitee9ed9cad]

(j'ai retenu la leçon! sauf qu'un taux ça n'accélère pas et tout le monde parle d'expansion accélérée..)

rien n'interdit a un taux d'augmenter ou de diminuer dans sa définition
le taux de chomeur augmente
le taux de radiation diminue
etc ...
aucune contradiction la dedans, bien au contraire

on peut alors imaginer une belle histoire ou notre univers soit dans un TN isolé (et donc à évaporation accélérée). Dans ce cas le rétrécissement du TN (vu de l'extérieur) aurait pour corrolaire une diminution de la taille de l'univers observable (vu de l'intérieur), et le taux d'expansion serait lié d'une manière ou d'une autre à la taille du TN. Inconvénient (pour mon sens très personnel de l'esthétique): on serait au centre.

sauf que ... dans un trou noir, la densité n'a rien a voir avec celle de notre monde
donc exit la belle histoire

Et demain je me fais l'énergie noire. Facile.

Ca promet !

[invitec3f4db3a]

Et puis encors une fois , attention a l'emplois du mot univers : l'univers c'est tout par définition ; a partir du moment ou on considere que l'univers est dans un trou noir , ca sous entends que il y a autre chose au dela du trou noir , ce qui n'est pas possible .

[invite6c250b59]

rien n'interdit a un taux d'augmenter ou de diminuer dans sa définition:

c'est vrai, mais ce n'est pas la question: est-ce qu'un taux accélère? En fait ça réfère (sans que j'y fasse mention alors du coup c'est pas clair) à plusieurs interventions de physiciens sur le forum, qui s'insurgeaient que l'on parle de la vitesse de l'expansion, puisqu'il s'agit en réalité d'un taux d'augmentation. Je suis d'accord sur le fond bien sur (et je ne voudrais pas cacher le respect que leur travail ici m'inspire ), mais alors pourquoi parler d'accélération de l'expansion.. une accélération fait référence à une vitesse n'est-ce pas?

sauf que ... dans un trou noir, la densité n'a rien a voir avec celle de notre monde

c'est ce que j'aurais pensé aussi... avant de lire la page auquelle je fais référence plus haut (tu l'as lu? ). L'idée est que la densité est inversement proportionnelle à la taille, du coup un TN géant, contenant la même quantité de matière que l'ensemble de notre univers observable (l'italique est pour répondre à l'intervention de charly, j'aurais du préciser tout de suite), aurait la même densité que notre univers observable...

Posté par Gamma
Et demain je me fais l'énergie noire. Facile.

Ca promet !

T'as rien vu, attends un peu de voir mon effet creil! Il explique très bien les mélanges crèmeux dans le café

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6c250b59]

(...) l'ensemble de notre univers observable (l'italique est pour répondre à l'intervention de charly, j'aurais du préciser tout de suite)

en relisant, je m'aperçoit que je n'ai jamais parlé d'univers, mais bien d'univers observable, c'est à dire tout ce qu'on peut observer, et pas tout ce qui existe! Je retire mes regrets d'abord!!

[glevesque]

Si la singularité d'un trou noir va au-delà du mure de Planck. Alors là je te dirait pourqu'oi pas.

A++

[invite8ef897e4]

c'est vrai, mais ce n'est pas la question: est-ce qu'un taux accélère?

Si la derivee seconde d'un taux est positive, comment peut-on qualifier son evolution ?

une accélération fait référence à une vitesse n'est-ce pas?

Si l'on sait de quoi l'on parle, on peut sans risque generaliser cette notion.

1-L'évaporation d'un TN est inversement proportionnelle à sa taille (sans apport de matière)

Tres faux
Bon, en fait la temperature est inversement proportionnelle a sa masse, qui n'est pas trivialement liee a sa taille malheureusement. C'est bien la tout le probleme ! Pour que le trou noir s'evapore totalement, il faut que la perte de surface soit plus que compensee par l'augmentation de temperature, sinon on peut obtenir un equilibre thermodynamique.

[invitec3f4db3a]

en relisant, je m'aperçoit que je n'ai jamais parlé d'univers, mais bien d'univers observable, c'est à dire tout ce qu'on peut observer, et pas tout ce qui existe! Je retire mes regrets d'abord!!

Et le titre ?
Je ne comprends pas bien l'avantage de mettre notre univers observable dasn un trou noir ? A part conceptuelle bien sur . Ca simplifie les choses ?

[invitee9ed9cad]

Si la singularité d'un trou noir va au-delà du mure de Planck. Alors là je te dirait pourqu'oi pas.

A++

pourquoi pas ? parce que s'il s'appelle MUR de planck, c'est qu'il y a une raison
en disant ça tu renies tout simplement la physique que tu prétend prendre pourtant comme référence ...
j'allais dire : comme d'habitude, gelvesque ...

[invitee9ed9cad]

Je ne comprends pas bien l'avantage de mettre notre univers observable dasn un trou noir ? A part conceptuelle bien sur . Ca simplifie les choses ?

c'est très a la mode en ce moment de sortir des théories fumeuses sur ce forum.
Tu remarqueras que ça sort presque toujours du chapeau de non spécialistes qui croient pouvoir trouver LA théorie, sans même connaitre correctement le modèle standard.

Au moins Gamma prend un ton humoristique, contrairement a certains qui croient vraiment aux stupidités qu'ils racontent.

[invitee9ed9cad]

est-ce qu'un taux accélère?

justement non
un taux augmente ou diminue mais n'accelère pas
a la rigueur une augmentation de taux peut subir une acceleration, ainsi qu'une diminution de taux d'ailleurs, mais dire qu'un taux accelere ne veut rien dire, Gamma.

[invitec3f4db3a]

En somme la dérivé du taux accélere

[invitee9ed9cad]

vu mon niveau minable en math (je ne sais même plus a quoi correspond une dérivé ...) je ne peux qu'acquiescer
... hmmm désolé ...

[invitec3f4db3a]

La vitesse instantané , niveau premiere .
La dérivé d'une fonction representera la variation de la vitesse .
La dérivé de la vitesse c'est l'acceleration par exemple , enfin bref , je m'arrete avant de dire des betises

[invitee9ed9cad]

ben apres la terminale (B) j'ai fais du commerce, alors les math ...
"Si" j'avais eu de bons profs, j'aurais pas découvert a 20 ans que j'adorais l'astrophysique, mais bien avant, quand il était encore temps de m'orienter ...
C'est un ami qui m'a plongé la dedans, a la sortie de mon BTS, et depuis c'est mon sujet favori.
Mais mes maths d'il y a 15 ans tu sais ... il en reste plus grand chose ...
c'est dommage, parce que j'étais pas trop trop naze, vu que j'avais la moyenne absolument sans rien foutre, a part en classe ... (motivation = 0 sur ce sujet)

Je ne sais pas si c'est toujours la même chose dans l'education nationale, mais ce n'est pas grâce a mes profs que j'ai pu être motivé a suivre une carrière scientifique ...
Je vais peut-être provoquer une levée de bouclier, mais compte tenu de mon experience personnelle, je pense qu'il a beaucoup de profs qui devrait faire autre chose que de rechercher uniquement la sécurité de l'emploi et les vacances scolaires de 4 mois ...
Seul, un prof de français (je parles du lycée, avant c'est un peu flou) m'a donné l'envie de me sortir un peu les tripes (il s'appellait Mr. Israël ce qui est marrant pour un prof de français ). Les autres, j'avais surtout l'impression qu'ils se foutaient royalement de mon orientation ... voir de mon cas ...
Je dois avouer que j'en veux un peu a l'éducation nationale de ce coté là ...
Les bons profs, ça ne courrait pas les rues dans mon lycée ...
ceci étant complètement hors sujet .......... hmmm désolé

[invite6c250b59]

en relisant, je m'aperçoit que je n'ai jamais parlé d'univers, mais bien d'univers observable, c'est à dire tout ce qu'on peut observer, et pas tout ce qui existe! Je retire mes regrets d'abord!!

Et le titre ?

Shit! Bon bah ben obligé de remettre les regrets alors..

dire qu'un taux accelere ne veut rien dire, Gamma

Tu es sur que ce n'est pas exactement ce que je disais?

Au moins Gamma prend un ton humoristique, contrairement a certains qui croient vraiment aux stupidités qu'ils racontent.

Ouf! ça tu l'as compris!

la temperature est inversement proportionnelle a sa masse, qui n'est pas trivialement liee a sa taille malheureusement.

Ha oui? et c'est relié à quoi d'autre s'il te plait?

Je ne comprends pas bien l'avantage de mettre notre univers observable dasn un trou noir ? A part conceptuelle bien sur . Ca simplifie les choses ?

En fait je prends un peu la question à l'inverse. Si je prends un objet physique (notre univers observable) et que je constate que sa masse et sa taille correspondent au ratio (densité) auquelle qu'on doit s'attendre dans un trou noir, alors est-ce que je dois pas conclure que c'est un trou noir?

Le reste (évaporation du trou noir = expansion de l'univers observable (oh allez, univers, on va pas préciser à chaque fois observable non?)) est un peu du délire, sauf si quelqu'un sort un calcul de ouf qui montre que la dynamique de l'expansion correspond précisément à la dynamique de l'évaporation d'un TN...

petit jeu (pas si trivial): quelle est l'erreur dans le dernier paragraphe?

G

[invite653c579e]

C'est relavtif: vue de l'exterieur (un extérieur théorique) le TN s'évapore lentement tout en diminuant de masse. Mais de l'intérieur, la matière étant éjecté, les étoiles se disperces pour a leur tour être éjecter, jusqu'à l'évaporation complete du troue noir. Donc il semblerait que celui-ci est en expansion, quand en fait c'est la matière qui s'éloigne les un les autres dans une sphère qui diminue.

est-ce que cela a du sens?

[invitec3f4db3a]

Si il y a évaporation il y a diminution de la masse de l'univers observable , donc une asymetrie cqfd . On trouve cette asymetrie , ( ou brisure de symetrie ) et on prouve que on est dans un trou noir ( quoique , on peux surement trouver d'autre expliquation ) .
J'espere pas avoir dit trop de bêtise

[invite6c250b59]

alors est-ce que je dois pas conclure que c'est un trou noir?

est-ce que cela a du sens?

J'espere pas avoir dit trop de bêtise

J'ai beau réfléchir, ma propre proposition me laisse un peu perplexe.. va falloir en appeler aux instances supérieures...

[invite8c514936]

Il y a plusieurs choses qui me laissent perplexe aussi, en particulier, je ne sais pas trop comment l'evaporation d'un trou noir se repercute sur ce qui se passe a l'interieur... C'est un phenomene quantique qui a lieu a la surface du trou noir, comment la metrique a l'interieur est-elle affectee ? moi chais pas...

[invite6c250b59]

Merci à deep_turtle de venir faire un tour! (non il ne se prend pas pour une instance, c'est moi qui l'ai appelé )

J'ai l'impression qu'il me manque des bases pour réfléchir la-dessus de manière un peu sensé.

1. Est-ce que l'univers observable, du fait de sa densité, peut être considéré comme un trou noir? ou est-ce que l'expansion vient changer les choses puisque la lumière, en se poussant un peu, peut sortir du cone de causalité d'une partie de l'univers observable?

2. Qu'est-ce qu'on mange dans un TN? non sérieusement, j'ai toujours eu l'image d'une concentration titanesque, aux limites du possible. Mais puisque la densité diminue avec la taille d'un TN, au point qu'un TN de taille gigantesque et l'UO peuvent avoir les mêmes proportions, alors cette image n'est pas forcément juste. Peut-il y avoir, à l'intérieur d'un TN, des concentrations de matière différentes, avec des Tn dans le TN? et qu'est-ce qui se passe en théorie si un TN interne rencontre la surface d'un TN contenant?

3. sur la métrique à l'intérieur en fonction de sa surface: euh.. as-tu une idée de la manière d'aborder le problème ou c'est terra incognita? et la surface, est-ce que ça doit toujours être cette espèce d'horizon inviolable qu'on nous décrit? pas avec les TN UOesque si je comprends bien!

Merci d'avance! Normalement là on rajoute: et le premier qui trouve gagne 10 millions de dollars, mais je suis un peu à sec en ce moment..

Gamma

[invite8c514936]

Je me rends compte en lisant ton message que pour moi, un trou noir est defini pour quelqu'un d'exterieur seulement, comme une zone de l'espace-temps dans lesquelles les "trajectoires" des rayons lumineux ne peuvent pas en sortir.

Ceci dit, c'est un defaut de ma facon de voir les choses, plus que celui de la physique des trous noirs je pense. Tu devrais profiter de la presence de JP Luminet pour lui poser la question, si quelqu'un a un avis pertinent la-dessus c'est surement lui...

[invite8ef897e4]

la temperature est inversement proportionnelle a sa masse, qui n'est pas trivialement liee a sa taille malheureusement.

Ha oui? et c'est relié à quoi d'autre s'il te plait?

referons nous aux originaux

L'ensemble des parametres necessaires aux calcul de la gravite de surface, directement proportionnelle a la temperature, est : masse, charge et moment angulaire. C'est bien ce que l'on voit dans les formules (5) et (6). A nouveau : pour que le trou s'evapore totalement, il faut que la temperature augmente plus rapidement que la surface ne decroit. C'est bien ce point specifique qui est non trivial et indispensable.

[invite8ef897e4]

2. Peut-il y avoir, à l'intérieur d'un TN, des concentrations de matière différentes, avec des Tn dans le TN? et qu'est-ce qui se passe en théorie si un TN interne rencontre la surface d'un TN contenant?

3. sur la métrique à l'intérieur en fonction de sa surface: euh.. as-tu une idée de la manière d'aborder le problème ou c'est terra incognita? et la surface, est-ce que ça doit toujours être cette espèce d'horizon inviolable qu'on nous décrit? pas avec les TN UOesque si je comprends bien!

debunking...

Alors, a l'interieur d'un trou noir, sous l'horizon, il y a des fetes encore mieux qu'a Ibiza, ou les physiciens sont rois, ce n'est que justice. Evidemment, tant qu'il nous reste des choses a faire ici, il vaut mieux ne pas y aller : non seulement vous n'aurez jamais le courage de quitter cet endroit idillique, mais de toute facon meme si vous le vouliez vous ne pourriez pas en revenir. Aucun signal ne peut franchir l'horizon pour revenir dans notre univers.

D'ou ma proposition : plutot que de pretendre faire une theorie sur des objets definivement hors de notre portee, pourquoi ne pas plutot vendre de billets aux gogos prets a tout pour decouvrir le dernier endroit a la mode

[invite8c514936]

plutot que de pretendre faire une theorie sur des objets definivement hors de notre portee (...)

Mais la question de départ me semble-t-il, c'était justement de savoir si nous pourrions déjà nous trouver à l'intérieur d'un trou noir... J'avais l'impression (corrige-moi) que la physique ne changeait pas pour un observateur qui traverse la "surface" du trou noir (oublions les forces de marée, on va dire que c'est un très gros trou noir). On pourrait bien imaginer qu'un truc compliqué, avec une structure (un vaisseau spatial ou une planète) entre dans le trou noir sans trop s'en rendre compte. Pour l'extérieur, ça disparait mais ne peut-on quand même pas dire que "dans" le trou noir il peut y avoir des objets structurés ? Et que ce n'est pas hors de portée pour l'observateur en train de faire son aller simple vers l'intérieur ? C'est comme ça que j'ai interprété la question 2/ de gamma en tout cas.

[invitee9ed9cad]

la question m'étonne venant de toi deep_turtle ! (enfin .. tu traduit la question d'un autre ... mais tu aurais pu y répondre )
Si l'attraction gravitationnelle a un endroit donné est si forte que même la lumière ne peut s'echapper, je vois mal comme un objet a cet endroit pourrait conserver son intégrité structurelle sous la force d'une gravitation aussi colossale !
Il suffit de voir les emmissions gamma de la matière qui tombe dans un trou noir, juste avant qu'elle ne passe l'horizon, pour comprendre que la matière y est véritablement transformée en purée hautement energétique.

A mon sens, aucun assemblage structuré de matière (même un cailloux) ne peut passer l'horizon sans avoir été totalement broyé et déchiré par les forces de marée gravitationnelle.
Donc encore plus impossible a un vaisseau de pouvoir franchir l'horizon d'un trou noir en resistant a ces forces.

[invite8c514936]

la question m'étonne venant de toi deep_turtle ! (enfin .. tu traduit la question d'un autre ... mais tu aurais pu y répondre )
Si l'attraction gravitationnelle a un endroit donné est si forte que même la lumière ne peut s'echapper, je vois mal comme un objet a cet endroit pourrait conserver son intégrité structurelle sous la force d'une gravitation aussi colossale !

Bon, d'abord effectivement je ne suis pas à l'abri de dire de GROSSES bêtises.

Mais là non

Les forces de marée sont d'autant plus faibles que le trou noir est gros, et pour les très gros trous noirs un observateur qui passerait l'horizon ne se rendrait compte de presque rien...

[invitee9ed9cad]

s'il passe l'horizon, c'est bien que l'attraction gravitationnelle a ce point est suffisante pour empecher la lumière de pouvoir s'echapper non ?
Avec une telle attraction gravitationnelle, je ne vois pas comment tout ne serait pas totalement annihilé !
d'un coté même la lumière ne peut s'echapper et de l'autre un vaisseau pourrait le passer sans s'en apercevoir ?
ça me semble très étrange vraiment !

[mtheory]

Bonjour a tous.

Deep-turtle a complètement raison.


Voici une copie d'un de mes premiers post sur futura.

Bonsoir tout le monde.
Je crois qu'il y a une légère confusion mais n'ayant pas lu, de loin, tous les messages précédents j'espère ne pas faire trop de hors sujet ou redire des choses déjà exprimées.

Sauf si les résultats de Mathur sont corrects parler de densité d'un trou noir n'as pas de sens si ce n'est cum grano salis comme l'a fait deep turtle.

En effet une fois passé l'horizons des événements
la RG classique est formelle toute matière se trouve comprimée en un point de volume nul,la densité y est infinie!
Lorsque l'on parle de trou noir de la densité de l'air on invoque en fait un ancient argument des années 60 ,remontant à W.Fowler l'un des pères de la nucléosynthèse stellaire avec F.Hoyle.
Les gens de l'époque pensaient majoritairement que même si les solutions de type trou noir étaient irréprochables et que donc toutes les étoiles de masse supérieur à la masse de Chandrasekhar (1.44 masse sol) ayant épuisé leur carburant nucléaire devaient bien imploser en un tel trou noir, en pratique les explosions de type supernovae ,ou les pertes de masse dut aux instabilitées des étoiles en fin de vie ,devaient TOUJOURS faire passer le résidu final en dessous de la masse de Chandra.

Donc y jamais de trou noir car les conditions de leur formation ne sont jamais réunies.

Si l'on imagine un nuage de gaz de plusieurs milliards de masse solaire se contractant sans se fragmenter (pas évident selon Sir Jeans) alors on voit que s'il atteint la densité de l'air il pénètre sous son rayon de Schwarzschild de façon "douce" et un trou noir se forme.
C'est beaucoup plus difficile à éviter que dans les cas précédents et c'était une des clés pour expliquer les redshifts des quasars à l'époque sans invoquer une grande distance cosmologique
(je préciserai si on me demande).Toutefois une fois cela fait tout le nuage se concentre en un point à l'intèrieur et donc ,encore une fois, la densité est infinie.


Maintenant le rapport entre densité et force de gravitation est le suivant.
Si le soleil s'effondrai en trou noir subitement et complétement(collapse sphérique parfait et instantané ) AUCUNE des orbites des planètes du soleil ne serait affecté,s'il devenait un étoile à neutron ce serait pareil.
Dans ce cas le diamétre passe de 1 millions de km environ à 10/20 km .Au dela des 1M de km rien ne change,
toutefois dans la région intermédiaire ,entre la surface de l'étoile à neutrons et cette sphére, la gravitation est plus forte que celle qui régnait dans les zones occupées autrefois par le soleil puisque la masse initiale est plus "concentrée",le changement ne ce fait donc sentir que dans cette zone et l'intèrieur de l'étoile.
Effectivement le critère exact pour la formation d'un trou noir c'est que la masse M de matière soit comprimée sous son rayon de SCw rs =2GM/c² .
Pour finir l'accélération DE MAREE à la surface d'un trou noir
est donnée en gros par 10⁹ g (M/Msol )^-2 donc si M>10⁴ Msol un astronaute traversant l'horizon d'un telle trou noir ne sentirai pas grand chose de grave alors que la terre(sous son rs ) à bout de bras exercerait une force de marée énorme.


Voila si j'ai pas dit trop de con...

PS:désol por l'orth

[invite8c514936]

Le champ gravitationnel est fort, mais pas son gradient ! Un observateur en chute libre ne ressent pas les effets d'un champ gravitationnel homogène, c'est l'essence du principe d'équivalence. C'est le gradient du champ qui est responsable des effets de marée qui peuvent éventuellement faire mal à l'astronaute...

PS : le temps que je poste, mtheory a répondu aussi, il semble qu'on soit d'accord...