gravité des trous noirs
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gravité des trous noirs



  1. #1
    Macho man

    gravité des trous noirs


    ------

    Salut à tous

    en fait, il y a 2 questions que je me pose par rapport à la gravité des trous noirs :

    1. la gravité d'un astre dépend de la masse ou bien de la densité du corps?
    parce que certains trous noirs ne sont pas très lourds (seulement quelques fois la masse de notre soleil) et pourtant ils ont une énorme gravité


    2. la lumière n'a pas de masse... donc comment il peut se faire avaler par un trou noir ????



    merci de m'éclairer

    -----

  2. #2
    Gloubiscrapule

    Re : gravité des trous noirs

    Salut à toi,

    Citation Envoyé par Macho man Voir le message
    1. la gravité d'un astre dépend de la masse ou bien de la densité du corps?
    parce que certains trous noirs ne sont pas très lourds (seulement quelques fois la masse de notre soleil) et pourtant ils ont une énorme gravité
    Elle dépend seulement de la masse. Si tu remplaces le soleil par un trou noir de masse équivalente, ça ne changera absolument rien sur sa gravité (et donc sur l'orbite des planètes).
    Par contre comme un trou noir est beaucoup plus petit (typiquement 10km de rayon pour une masse solaire), tu peux t'approcher beaucoup plus près que dans le cas du soleil par exemple qui fait 700.000 km de rayon, et comme la force de gravité est en 1/r² beh en étant très près du trou noir la gravité est très forte.

    Citation Envoyé par Macho man Voir le message
    2. la lumière n'a pas de masse... donc comment il peut se faire avaler par un trou noir ????
    La gravité en relativité générale est vue par une courbure de l'espace-temps (et non par une force comme avec Newton), et les particules massives ou non, comme la lumière) suivent des trajectoires sur cet espace-temps courbe. Dans un trou noir, la courbure est telle qu'aucune trajectoire ne peut en sortir, donc aucune particule n'en sort, même la lumière...
    Quand le sage montre la lune, l'imbécile regarde le doigt...

  3. #3
    Macho man

    Re : gravité des trous noirs

    ah d'accord !

    donc pour la 2e question ; c'est cette histoire de drap tendu où l'on pose une masse pour courber le drap puis on lache une bille, c'est ca ?


    et sinon est-ce qu'on peut supposé la masse de la lumière selon : m =e/c2

    enfin je dis ca... meme si j'y connais rien sur la théorie d'einstein



    merci pour avoir répondu

  4. #4
    bb98

    Re : gravité des trous noirs

    Bonjour

    e=mc² est la "formule" retenue par le grand public

    mais ce n'est pas la formule complete, il faut tenir compte de l'impulsion
    et Einstein avait écrit :
    E² - p²c² = m² c4 ( lire : c à la puissance 4) ( pas le temps de faire du Latex à cette heure )

    et l'image du "drap" est certes répandue dans l'univers de la vulgarisation, mais n'est pas bien correcte : la déformation concerne l'ensemble le l'espace-temps ( les 4 dimensions sont concernées) et pas "simplement "un "creux" vers le bas, comme l'image le suggère.

    bonnes lectures

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Gloubiscrapule

    Re : gravité des trous noirs

    Citation Envoyé par Macho man Voir le message
    ah d'accord !

    donc pour la 2e question ; c'est cette histoire de drap tendu où l'on pose une masse pour courber le drap puis on lache une bille, c'est ca ?
    En "gros" c'est ça...

    Citation Envoyé par Macho man Voir le message
    et sinon est-ce qu'on peut supposé la masse de la lumière selon : m =e/c2

    enfin je dis ca... meme si j'y connais rien sur la théorie d'einstein
    Non on peut pas. En fait, le problème de la vulgarisation de cette célèbre formule E=mc² est qu'elle est incomplète, elle concerne juste un cas particulier. La vraie formule est



    où p est la quantité de mouvement.

    Si la particule est immobile, p est nul et on retrouve donc E=mc². Dans le cas du photon c'est sa masse qui est nulle et donc son énergie est E=pc.
    Quand le sage montre la lune, l'imbécile regarde le doigt...

  7. #6
    Deedee81
    Modérateur

    Re : gravité des trous noirs

    Salut,

    Citation Envoyé par Macho man Voir le message
    donc pour la 2e question ; c'est cette histoire de drap tendu où l'on pose une masse pour courber le drap puis on lache une bille, c'est ca ?
    C'est ça.

    Attention quand même à cette image, elle a ses limites. Elle montre une déformation de l'espace. Mais en réalité c'est une déformation de l'espace-temps (il est vrai que c'est infiniment plus difficile à visualiser !!!!)

    En effet :

    En relativité générale, la gravité est entièrement décrite comme ça. En particulier, la Lune tourne autour de la Terre car elle suit une trajectoire géodésique (le chemin le plus court, ce qui ressemble le plus à une droite dans un espace courbé) dans l'espace-temps déformé par la masse de la Terre.

    Or, il est évident que l'espace autour de nous n'est quand même pas déformé à ce point là, au point de faire tourner la Lune en rond. Ca se verrait.

    Par contre, la déformation de l'espace-temps est nettement moins visible, à l'oeil nu, car la vitesse de la lumière est beaucoup plus rapide que la Lune. Pour une "déviation spatiale au cours du temps", elle va tellement vite qu'elle est à peine déviée. Tandis que la Lune, allant lentement, elle a le temps d'être largement déviée par la déformation de l'espace-temps (que tu peux voir comme une déviation au cours du temps).

    Pour le voir avec la lumière, il faut observer la position des étoiles au bord du disque solaire (très massif, on fait ça pendant les éclipses pour ne pas être ébloui par le Soleil et voir ces étoiles). Là, on voit une déviation (les étoiles sont légèrement décalées par rapport à leur position habituelle).

    A noter que la théorie corpusculaire de la lumière de Newton prevoit aussi une déviation !!!! Mais deux fois plus faible.

    Cette observation par Eddigton fut la première confirmation de la relativité générale.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  8. #7
    invite655213c3

    Re : gravité des trous noirs

    Citation Envoyé par Gloubiscrapule


    où p est la quantité de mouvement.

    Si la particule est immobile, p est nul et on retrouve donc E=mc². Dans le cas du photon c'est sa masse qui est nulle et donc son énergie est E=pc.
    Question: p est une grandeur vectorielle exact ? de "formule" p=mv (avec p et v en vecteurs) mais pour le photon, m est nul, p devrais être nul non ?

    J'ai pas bien compris encore ce point mais je dois faire une erreur avec l'utilisation des vecteurs non ?

  9. #8
    bb98

    Re : gravité des trous noirs

    c'est pire...ce sont des tenseurs
    il faut avoir abordé le calcule tensoriel....

    bon courage

  10. #9
    invite655213c3

    Re : gravité des trous noirs

    Citation Envoyé par bb98 Voir le message
    c'est pire...ce sont des tenseurs
    il faut avoir abordé le calcule tensoriel....
    Ah merci de me rediriger, faut que je m'y mette quand même !
    Merci encore !

  11. #10
    invite967d8852

    Re : gravité des trous noirs

    bounjour à tous!
    on se represente souvent les trous noirs comme un creux vers le bas, comme ça mais est ce qu'on peut le representer avec les quatres dimension de l'Univers?

  12. #11
    bb98

    Re : gravité des trous noirs

    Bonjour

    Cette représentation est largement vulgarisée
    Il "parle" surtout pour un dessin sur une page nécessairement 2D

    Le modèle scientifique est plus complexe : ce sont les 4 dimensions ( du modèle d'univers actuellement en vigueur...) qui sont concernées

    La seule représentation valable est mathématique, elle met en jeu du calcul tensoriel

    Bonnes lectures

  13. #12
    Gloubiscrapule

    Re : gravité des trous noirs

    Citation Envoyé par WAM-Val Voir le message
    Question: p est une grandeur vectorielle exact ? de "formule" p=mv (avec p et v en vecteurs) mais pour le photon, m est nul, p devrais être nul non ?
    Pour le photon, où k est le vecteur d'onde du photon

    http://fr.wikipedia.org/wiki/Photon#....A9s_physiques
    Quand le sage montre la lune, l'imbécile regarde le doigt...

  14. #13
    invitebd2b1648

    Re : gravité des trous noirs

    Citation Envoyé par pierredu42 Voir le message
    bounjour à tous!
    on se represente souvent les trous noirs comme un creux vers le bas, comme ça mais est ce qu'on peut le representer avec les quatres dimension de l'Univers?
    Faut déjà imaginer çà en 3D ce qui n'est pas facile alors je te parle pas de la 4D avec la 1D dimension du temps !

    @ +

  15. #14
    physikaddict

    Re : gravité des trous noirs

    Bonsoir,
    Citation Envoyé par pierredu42 Voir le message
    on se represente souvent les trous noirs comme un creux vers le bas, comme ça mais est ce qu'on peut le representer avec les quatres dimension de l'Univers?
    Citation Envoyé par bb98 Voir le message
    La seule représentation valable est mathématique, elle met en jeu du calcul tensoriel.
    Tout est dit. (en gros, pas évident à aborder comme sujet )

    Cordialement,
    Il est plus facile de désintégrer un atome qu’un préjugé. (A.E)
    La matière noire, c'est ce qu'on met quand la matière grise vient à manquer. (Une sage tortue de Savoie)

  16. #15
    invite967d8852

    Re : gravité des trous noirs

    j'ai quelques question sur les trous noirs stellaires.
    lorsqu'une etoile fait environ 3.2 masses solaires et qu'elle n'a plus de combustible elle s'effondre sur elle même et donne naissance à une etoile à neutron.

    - lors de cet effondrement est ce qu'il se produit une supernova?
    - que devient une etoile superieur à 3.2 masses solaires, est ce qu'elle donne une etoile à quarks?
    - est ce qu'une etoile s'effondrent sur elle même peut directement donner un trou noir stellaire?
    - si un trou noir conserve la même masse que l'etoile qui s'était effonfrée est ce qu'il conserve la meme gravité?

    merci de vos reponses!

  17. #16
    Deedee81
    Modérateur

    Re : gravité des trous noirs

    Salut,

    Citation Envoyé par pierredu42 Voir le message
    - lors de cet effondrement est ce qu'il se produit une supernova?
    Oui. C'est d'ailleurs le coeur qui s'effondre. L'enveloppe, elle, est soufflée.

    De ce que j'ai lu, il faut une étoile de 6 à 10 masses solaires pour qu'elle explose en fin de vie.

    Suivant sa taille, le coeur sera plus ou moins gros et formera une naine blanche, une étoile à neutrons ou un TN (pour les étoiles dites "étranges" (ou à quarks), je ne sais pas).

    Il y a un seuil pour la formation d'un TN mais je ne connais pas la masse minimale de l'étoile.

    Citation Envoyé par pierredu42 Voir le message
    - si un trou noir conserve la même masse que l'etoile qui s'était effonfrée est ce qu'il conserve la meme gravité?
    Oui. Du moins à distance identique (il est évident qu'on sait beaucoup plus s'approcher d'un TN que de la surface d'une étoile puisque le TN est plus compact et près du TN les forces de marrées deviennent très importantes).
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  18. #17
    invitebd2b1648

    Re : gravité des trous noirs

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Il y a un seuil pour la formation d'un TN mais je ne connais pas la masse minimale de l'étoile.
    çà serait pas la masse de Chandrasekar (désolé pour l'orthographe mais j'ai beaucoup de mal à retenir les noms propres ... ) par hasard §?

    Cordialement,

  19. #18
    Gloubiscrapule

    Re : gravité des trous noirs

    Citation Envoyé par octanitrocubane Voir le message
    çà serait pas la masse de Chandrasekar (désolé pour l'orthographe mais j'ai beaucoup de mal à retenir les noms propres ... ) par hasard §?

    Cordialement,
    Non, les étoiles à neutrons admettent une masse maximale, mais il est difficile de l'évaluer, car on fait déjà une hypothèse sur l'équation d'état de l'étoile à neutron, et cette masse maximale dépend d'un paramètre de cette équation d'état.

    La masse de Chandrasekhar c'est pour les naines blanches...
    Quand le sage montre la lune, l'imbécile regarde le doigt...

  20. #19
    invitebd2b1648

    Re : gravité des trous noirs

    Ah d'accord ... Merci !

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