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Structure de l'espace et trou noir



  1. #1
    didier941751

    Structure de l'espace et trou noir


    ------

    Bonjour,
    J'aurai quelques questions concernant les dimensions d'espaces(et uniquement celles-ci),leurs structures, vis à vis des trous noirs.
    -Ou se situe la singularité...?partout ,donc en chaque point après l'horizon? ou au centre?bref, le trou noir a-t-il un centre?
    -Si l'on postule des dimensions supplémentaires,en chaque point de nos 3 dimensions d'espace, après l'horizon, ces dimensions "enroulées", "entortillées", peuvent-elles s'agrandir?et pourquoi pas nos 3 dimensions usuelles s'enroulées(etre "englobées dans les ds agrandies)..?
    -Dans ce cas, en supposant l'existance du graviton, un trou noir ne pourrait-il pas n'etre qu'un énorme graviton, puisque l'intensité de celui-ci s'y "exprime" de façon "forte"(dans ces ds).
    Bon, je sais que c'est confus et je pense que ces questions ont déja été traitées et invalidées, mais je ne trouve nulle part d'explications, donc je m'en retourne vers vous....
    Merci d'avance.
    Cordialement,

    -----

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  3. #2
    didier941751

    Re : Structure de l'espace et trou noir

    Bonjour,
    Aucune réponse.....
    -Ces questions n'ont-elles aucuns sens?
    -Sont-elles si mal formulées?
    -ou tout simplement elles n'ont aucun interet...
    Cordialement,

  4. #3
    Gilgamesh

    Re : Structure de l'espace et trou noir

    Citation Envoyé par didier941751 Voir le message
    Bonjour,
    J'aurai quelques questions concernant les dimensions d'espaces(et uniquement celles-ci),leurs structures, vis à vis des trous noirs.
    -Ou se situe la singularité...?partout ,donc en chaque point après l'horizon? ou au centre?bref, le trou noir a-t-il un centre?
    -Si l'on postule des dimensions supplémentaires,en chaque point de nos 3 dimensions d'espace, après l'horizon, ces dimensions "enroulées", "entortillées", peuvent-elles s'agrandir?et pourquoi pas nos 3 dimensions usuelles s'enroulées(etre "englobées dans les ds agrandies)..?
    -Dans ce cas, en supposant l'existance du graviton, un trou noir ne pourrait-il pas n'etre qu'un énorme graviton, puisque l'intensité de celui-ci s'y "exprime" de façon "forte"(dans ces ds).
    Bon, je sais que c'est confus et je pense que ces questions ont déja été traitées et invalidées, mais je ne trouve nulle part d'explications, donc je m'en retourne vers vous....
    Merci d'avance.
    Cordialement,
    Bon, alors en essayant de pas trop dire de sottises...


    En Relativité Générale, on utilise l'invariant de Lorentz pour calculer la distance ds entre deux événements depuis un référentiel :

    ds2 = c2dt2 - dx2-dy2-dz2

    Autrement dit, la distance temporelle, cdt, est mesurée en mètre. La contribution positive est donné par le temps et la contribution négative est donnée par l'espace. C'est une simple convention de signe, on pourrait faire l'inverse (mais par contre on garde la convention pour tout le problème ).

    Tu peux également exprimer cela avec des coordonnées polaires, ce qui est mieux adapté au cas d'un astre sphériques. Comme ça, ça a l'air plus compliqué :



    mais on peut aisément simplifier (sans perdre en généralité pour le problème) en imaginant que tous se passe dans le même plan equatorial (theta invariant et nul) et sur la droite d'azimut nul (phi invariant et nul):

    ds2 = c2dt2 - dr2



    Ca c'est donc ce qui sépare deux événements mesuré par l'observateur extérieur.

    D'autre par le mobile a son propre temps propre, tau.

    Quand un corps tombe depuis l'infini vers un trou noir, il va traverser l'horizon puis arriver sur la singularité en un temps propre fini.

    Ce qui est curieux c'est ce qui "arrive" à la mesure de la distance calculée depuis l'extérieur

    En dehors de l'horizon, lorsque tau augmente, ct augmente : le sens du temps (tau) et le temps mesuré par l'observateur distant (t) sont de même signe.

    A l'approche de l'horizon, ct diverge vers l'infini. Ce qui signifie que depuis l'extérieur l'objet ne parviendra à l'horizon qu'à la fin des temps".

    Et sous l'horizon, ct décroit le long de la coordonnée radiale, jusqu'à atteindre une valeur finie quand on on va de l'horizon vers le centre. On peut se demander ce que cela veut dire.

    Pour connaitre le sens du temps d'un événement physique, il faut prendre le temps propre de l'objet. C'est lui qui te donne "quoi succède à quoi". Autrement dit, le futur physique de l'objet.

    Sous l'horizon, la contribution positive à la métrique, dans le même sens de tau, est donné non pas par la variation de temps ct comme à l'extérieur mais par celle d'espace (ici le rayon) et plus précisément par 1/r : le "sens du temps" est donné par la diminution de la distance séparant le mobile de la singularité.

    On exprime ça en disant que "l'espace joue le rôle du temps" sous l'horizon. Le mobile n'a qu'un futur possible dans son temps propre celui où 1/r croit, donc où r décroit.

    Autrement dit, le centre du trou noir, c'est le futur du mobile.

    a+
    Dernière modification par Gilgamesh ; 21/02/2011 à 23h02.
    Parcours Etranges

  5. #4
    didier941751

    Re : Structure de l'espace et trou noir

    Merci pour cette réponse détaillée...
    Donc, l'intervalle entre la singularité et le rayon de Schwartzschild n'est plus une longueur mais une durée, puisque d' une certaine facon l'espace et le temps sont intervertis dans un trou noir et pour le mobile situé à l'interieur le champ de gravitation change au cours du temps meme si de l'exterieur il faut un temps infini pour constater cette variation, autant dire que rien ne change, phénomène du au "retard" gravitationnel.Quand une singularité se forme, le temps s'arrète(pour un observateur exterieur).Me corriger si je me trompe...
    Cependant, je sens bien que du coup mes questions sur les dimensions supplémentaires dans un trou noir n'ont pas de sens....mais je n'arrive pas à m'en défaire...un p'tit coup de pouce serait le bien venu.....
    merci
    Cordialement,

  6. #5
    Gilgamesh

    Re : Structure de l'espace et trou noir

    Citation Envoyé par didier941751 Voir le message
    Merci pour cette réponse détaillée...
    Donc, l'intervalle entre la singularité et le rayon de Schwartzschild n'est plus une longueur mais une durée, puisque d' une certaine facon l'espace et le temps sont intervertis dans un trou noir et pour le mobile situé à l'interieur le champ de gravitation change au cours du temps meme si de l'exterieur il faut un temps infini pour constater cette variation, autant dire que rien ne change, phénomène du au "retard" gravitationnel.Quand une singularité se forme, le temps s'arrète(pour un observateur exterieur).Me corriger si je me trompe...
    Quand on dit que le temps et l'espace s'intervertissent c'est au sens où on les emploit dans l'espace plat de Minkowski.

    Dans l'espace temps plat, normal, celui de Minkowski, quand on ne bouge pas, quand on n'a aucun mouvement propre, on va vers le futur inexorablement et la distance temporelle que l'on parcoure est ct, tandis que la distance parcourue dans l'espace est nulle. On conçoit aisément qu'on ne peut pas "s'empêcher" d'aller dans le futur. On y va même en ne faisant rien.

    Sous l'horizon du trou noir, quand on ne bouge pas on va vers la singularité, cad que r décroit, avec la même inexorabilité que le ct est croissant dans l'espace de Minkowski pour un corps au repos. On ne peut pas "s'empêcher" de parcourir la coordonnée r décroissante quand tau augmente, c'est à dire que le temps passe, jusqu'à la sigularité où r=0.

    Mais le temps reste du temps et l'espace de l'espace, y'a pas à s'embrouiller plus que ça. Les mots n'ont pas changés de sens en passant derrière l'horizon. C'est juste que le futur, le "sens possibles des événements" ne se détermine pas pareil. On peut aller "où on veut" hors d'un trou noir. A l'intérieur, non.


    Cependant, je sens bien que du coup mes questions sur les dimensions supplémentaires dans un trou noir n'ont pas de sens....mais je n'arrive pas à m'en défaire...un p'tit coup de pouce serait le bien venu.....
    merci
    Cordialement,
    Les premiers résultats intéressants de gravité quantiques concerne justement la singularité et la façon dont les dimensions d'espace microscopiques se replient au niveau de la singularité, pour former un genre de coquille qui prémunit la Physique qu'advienne un tas de vilains infinis . En dehors de ces termes imagés, je ne saurais t'en dire plus.

    a+
    Dernière modification par Gilgamesh ; 02/04/2011 à 21h08.
    Parcours Etranges

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    ParSec

    Re : Structure de l'espace et trou noir

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Quand on dit que le temps et l'espace s'intervertissent c'est au sens où on les emploient dans l'espace plat de Minkowski.

    Dans l'espace temps plat, normal, celui de Minkowski, quand on ne bouge pas, quand on n'a aucun mouvement propre, on va vers le futur inexorablement et la distance temporelle que l'on parcoure est ct, tandis que la distance parcourue dans l'espace est nulle. On conçoit aisément qu'on ne peut pas "s'empêcher" d'aller dans le futur. On n'y va même en ne faisant rien.

    Sous l'horizon du trou noir, quand on ne bouge pas on va vers la singularité, cad que r décroit, avec la même inexorabilité que le ct est croissant dans l'espace de Minkowski pour un corps au repos. On ne peut pas "s'empêcher" de parcourir la coordonnée r décroissante quand tau augmente, c'est à dire que le temps passe, jusqu'à la sigularité où r=0.

    Mais le temps reste du temps et l'espace de l'espace, y'a pas à s'embrouiller plus que ça. Les mots n'ont pas changés de sens en passant derrière l'horizon. C'est juste que le futur, le "sens possibles des événements" ne se détermine pas pareil. On peut aller "où on veut" hors d'un trou noir. A l'intérieur, non.
    Merci Gilgamesh ... cette explication simple me fait enfin comprendre ce que j'avais lu sur "l'inversion des coordonnées de temps et d'espace" à l'intérieur de l'horizon d'un trou noir
    L'explication complète est probablement plus subtile mais celle-ci me permet de me faire une idée plus claire de ce qui se passe. Je vais me coucher moins bête ce soir

    Bye
    Michel
    Savoir c'est bien ... comprendre c'est mieux

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  10. #7
    Gilgamesh

    Re : Structure de l'espace et trou noir

    merci

    Corriger :

    ds2 = c2dt2 - dx2 - dy2 - dz2


    et

    ds2 = c2dt2 - dr2
    Parcours Etranges

  11. #8
    didier941751

    Re : Structure de l'espace et trou noir

    Et bien tout comme ParSec, je te remercie Gilgamesh d'avoir pris le temps de fournir des explications simplement compréhensibles.
    Cordialement,

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