Trou noir

[thome]

Bonjour. Je voudrais savoir qu' est ce qu' un trou noir, a t il un fond si oui peut on calculer sa profondeur, de quoi est il formé et pourquoi la lumière ne peut pas en ressortir?

Merci d' essayer de me répondre
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[bb98]

Bonjour

Un "trou noir" est un astre hypothétique, prévu par la théorie de la relativité.
Aucun n'a été observé, mais on distingue certains des effets qu'un tel astre est suscpetible de créer

Pour résumer c'est un petite région de l'espace où la gravité est tellement grande que même la lumière ne peut plus en sortir.
Un "trou noir" a une masse, et pour un trou noir de masse égale à la masse du Soleil, son rayon vaut environ 3 kilomètres
On distingue 3 ou 4 types de "trous noirs" selon leur masse.

On pense qu'il existe un "trou noir" au centre des galaxies.

Cette page de Wikipedia donne quelques indications, que je crois lisibles
http://fr.wikipedia.org/wiki/Trou_noir

bonnes lectures

[thome]

Comment se fait il que la lumière ne peut pas sortir, a cause de la granitée alors qu'elle n'a pas de masse?

[bb98]

Dans l'Univers, tel qu'on le comprend, la lumière va au plus court
Elle suit des trajectoires qu'on appelle des "géodésiques d'espace temps"

Au voisinage de tous les corps massifs ( les étoiles, les "trous noirs"...) l'espace temps est "déformé" et la lumière suit des trajectoires qui ne sont pas des "droites"

C'est donc pour une raison géométrique que la lumière est déviée au voisinage des masses; ce principe mis en équation pas Einstein, a été mesuré au vosinage du Soleil, par le déplacement des images d'étoiles, lors d'une éclipse

Attention, cette "géométrie" est compliquée, ce n'est pas la géométrie qu'on apprend au collège, mais un peu plus tard C'est pas grave, on peut "imaginer" le flanc d'une colline, la route tourne pour monter...

bonne lecture


bonne lectures

[A voir en vidéo sur Futura]

[nowell]

Bonsoir

C'est effectivement un phénomène compliqué, le plus simple pour le comprendre est la chose suivante:

Imaginez un univers en 2 dimensions (donc plat comme une feuille célophane, où tous les corps (étoiles, galaxies, gaz, planetes...) reposent dessus.
Quand vous posez des billes par exemple qui représentent les planetes, le célophane tendu s'enfonce sous la masse des objets.
Faites alors couler de l'eau finement sur ce célophane, elle va suivre le chemin le plus court pour aller d'un bout à l'autre de la feuille de célophane. Sauf quand l'eau rencontre des creux dus aux billes. Le fil de l'eau est dévié. (comme la lumière)

Et bien imaginez maintenant une bille si dense qu'elle enfonce le papier d'une manière tellement important, que l'eau qui passera dans la dépression (comme la lumière) ne pourra plus ressortir: c'est votre trou noir.
Le trou noir représente une sorte de rupture de l'espace temps en son point central appelé la singularité. Et tout ce qui passe l'horizon du trou noir, à sa surface, est définitivement absorbé.

Alors dans le sens où la lumière ne peut en réchapper, on ne peut pas voir de trou noir, mais des indices alentour de sa présence: des convergences de corps spatiaux, des augmentations de densité lumineuse à proximité.

Pour ce qui est de la masse de la lumière... Reportez vous aux théories de la dualité onde particules de Louis De Breuil.

J'ajouterai aussi que les trous noirs ont des masses, cela a été démontré. Certes extrêmement élevées.

[thome]

Oui mais au bout d' un moment la lumière doit finir par "toucher le fond" et ressortir. Je comprend que la matière ne puisse pas ressortir immédiatement puisque qu'elle est attirée par la matière au fond du trou mais la lumière qui elle n' a pas de masse doit finir un jour ou l' autre par ressortir du trou.

[nowell]

Mais arrêtez de dire que la lumière n'a pas de masse.
Avez vu pris connaissance de la dualité de la lumière qui dit que c'est une onde et une particule. Or si c'est une particule, elle a une masse.
Le probleme c'est que la relativité générale ne permet pas à un objet ayant une masse si petite soit elle d'atteindre exactement la vitesse de la lumière.

On pense que la matière absorbée passerait par le trou de ver, qui permettrait de connecter deux trous noirs entre eux , mais dans un autre univers.

[bb98]

Que la lumière ait ou non une masse ( hum............)
n'est PAS le problème
Avant de proposer à notre jeune ami de la physique exotique, il faut poser des bases , sinon, on risque de se mélanger un peu les pinceaux

Toute particule qui s'approcherait trop près d'un "trou noir" resterait piègée

La matière crée un puit de potentiel et la particule "tourne" sans fin dans le puit de potentiel s'il n'a pas l'énergie suffisante pour en ressortir
Donc, un proton ( lourd) ou un neutrino ( avec une très très faible masse) ou un photon ( même s'il n'a pas de masse ) restent piègés : c'est juste un problème de géométrie de l'espace temps

bonnes lectures

[Gloubiscrapule]

Mais arrêtez de dire que la lumière n'a pas de masse.
Avez vu pris connaissance de la dualité de la lumière qui dit que c'est une onde et une particule. Or si c'est une particule, elle a une masse.

Faux!!!!!!!!! La lumière n'a pas de masse... Même si elle est composée de corpuscules que sont les photons!!

Le probleme c'est que la relativité générale ne permet pas à un objet ayant une masse si petite soit elle d'atteindre exactement la vitesse de la lumière.

En plus tu te contredits... Si la lumière a une masse elle peut pas aller à la vitesse de la lumière. Bref...

On pense que la matière absorbée passerait par le trou de ver, qui permettrait de connecter deux trous noirs entre eux , mais dans un autre univers.

Les trous de vers découlent de la théorie mais rien n'indique que ça existe vraiment et qu'ils sont au centre des trous noirs!!

Oui mais au bout d' un moment la lumière doit finir par "toucher le fond" et ressortir. Je comprend que la matière ne puisse pas ressortir immédiatement puisque qu'elle est attirée par la matière au fond du trou mais la lumière qui elle n' a pas de masse doit finir un jour ou l' autre par ressortir du trou.

Il n'y a plus la notion de force gravitationnelle en relativité générale. Ce n'est plus les masses qui sont attirés. C'est la déformation de l'espace qui fait suivre des trajectoires courbes aux particules, même celles sans masse. Et dans un trou noir la courbure est tellement forte que même la lumière ne peut plus sortir...

[bb98]

Merci à Gloubiscrapule de si bien reposer les bases !
car si notre jeune ami ( peut être pas cette année, mais l'année prochaine) dit à son prof de SVT : "la lumière a une masse, on me l'a dit sur Internet !" , il aura 0
Quand il sera à Normale Sup, il pourra aborder les théories hors main stream, mais pas avant , na !

Ceci dit, il a y a des théories où le photon a une masse, comme le dit bien "Nowell", mais alors, la lumière, simplement, va à une vitesse inférieure à c....c'est tout et on est hors le sujet du fil

bonnes lectures

[Gloubiscrapule]

Oui tout comme il y a des théories où la vitesse de la lumière est variable et dépend de l'énergie!!
Mais ça reste que des spéculations encore...

[nowell]

[QUOTE]

Faux!!!!!!!!! La lumière n'a pas de masse... Même si elle est composée de corpuscules que sont les photons!!

En plus tu te contredits... Si la lumière a une masse elle peut pas aller à la vitesse de la lumière. Bref...



Les trous de vers découlent de la théorie mais rien n'indique que ça existe vraiment et qu'ils sont au centre des trous noirs!!

Je ne me contredisais pas, mais énonçais bien un paradoxe.
De nombreuses expériences semblent démontrer que les corpuscules de lumière combinent masse et comportement ondulatoire.
Je n'invente rien cela dit, C'est le pavé de théorie quantique de M'sieur de Breuil qui dit ça.
Et autre constat est fait que E=mc² ne s'applique plus si la lumière a une masse.

Reste à comprendre, mais ne soyez pas si tranché quant à hurler à gorge déployée que c'est FAUX !!!!!!!!!


Quant aux trous de ver, relisez ma phrase et constatez le nombre de conditionnels que j'ai utilisés.

Cependant, je reste un grand passionné de ces sujet, sans pour autant en faire mon métier et suis tout à fait ouvert à apprendre de nouvelles choses. Mais je ne suis pas contre le fait de les apprendre avec d'avantage de tact et de politesse.

Cordialement.

[Gilgamesh]

De nombreuses expériences semblent démontrer que les corpuscules de lumière combinent masse et comportement ondulatoire.

Non. Aux incertitudes expérimentales près (qui fixent le seuil haut à moins de ~10^-16 eV) le photon a une masse nulle.

Is there any experimental evidence that the photon has zero rest mass?

Alternative theories of the photon include a term that behaves like a mass, and this gives rise to the very advanced idea of a "massive photon". If the rest mass of the photon were non-zero, the theory of quantum electrodynamics would be "in trouble" primarily through loss of gauge invariance, which would make it non-renormalisable; also, charge conservation would no longer be absolutely guaranteed, as it is if photons have zero rest mass. But regardless of what any theory might predict, it is still necessary to check this prediction by doing an experiment.

It is almost certainly impossible to do any experiment that would establish the photon rest mass to be exactly zero. The best we can hope to do is place limits on it. A non-zero rest mass would introduce a small damping factor in the inverse square Coulomb law of electrostatic forces. That means the electrostatic force would be weaker over very large distances.

Likewise, the behavior of static magnetic fields would be modified. An upper limit to the photon mass can be inferred through satellite measurements of planetary magnetic fields. The Charge Composition Explorer spacecraft was used to derive an upper limit of 6 × 10-16 eV with high certainty. This was slightly improved in 1998 by Roderic Lakes in a laboratory experiment that looked for anomalous forces on a Cavendish balance. The new limit is 7 × 10-17 eV. Studies of galactic magnetic fields suggest a much better limit of less than 3 × 10-27 eV, but there is some doubt about the validity of this method.

References:

E. Fischbach et al., Physical Review Letters 73, 514--517 25 July 1994.

Chibisov et al., Sov. Ph. Usp. 19, 624 (1976).

See also the Review of Particle Properties at http://pdg.lbl.gov

a+

[Gloubiscrapule]

De nombreuses expériences semblent démontrer que les corpuscules de lumière combinent masse et comportement ondulatoire.
Je n'invente rien cela dit, C'est le pavé de théorie quantique de M'sieur de Breuil qui dit ça.

Beh j'aimerais bien savoir où vous avez vu ça... Cf Gilgamesh

Et autre constat est fait que E=mc² ne s'applique plus si la lumière a une masse.

Pourquoi donc?

Reste à comprendre, mais ne soyez pas si tranché quant à hurler à gorge déployée que c'est FAUX !!!!!!!!!

Quand je lis "Mais arrêtez de dire que la lumière n'a pas de masse." je ne peux que réagir comme ça étant donné que rien ne montre pour l'instant qu'elle a une masse.

Cordialement.

[mach3]

Et autre constat est fait que E=mc² ne s'applique plus si la lumière a une masse.

c'est exactement le contraire voyons, E=mc² ne s'applique qu'à des particules massive et au repos. E=mc² ne s'applique pas à la lumière car elle n'est au repos dans un aucun référentiel (ce qui est égal à dire qu'elle a une masse nulle).

Vous savez, il s'est passé un paquet de chose en physique depuis de Broglie

m@ch3

[nowell]

Eh bien merci pour ces précisions.

Je me suis peut-être mal exprimé, certainement dû à une incompréhension de ma part.
Il serait donc impossible pour un corps ayant une masse d'atteindre la vitesse c. c'est bien ça ?

[Gloubiscrapule]

Il serait donc impossible pour un corps ayant une masse d'atteindre la vitesse c. c'est bien ça ?

Exactement...

[invite37fb87d0]

Oui d'après la Relativité Restreinte d'Albert Einstein, jusqu'à preuve du contraire.