De la lumière (allusions aux étoiles, aux trous noirs et à la vision)

[inviteb593009f]

Coucou^^

Je voulais savoir ce qui faisait que la lumière commençait à perdre en intensité, à "s'effacer"? Je veux dire par là que, quand on regarde le ciel la nuit, on voit un nombre fini d'étoiles. Si la lumière ne "s'effaçait pas" (je sais que le terme n'est pas approprié), sachant qu'il y a un nombre énorme d'étoiles, on devrait voir un ciel complètement illuminé! Je me suis dit que c'était peut-être parce que la lumière était bloquée par d'autres objets dans le ciel, mais au fil des jours ça devrait changer, pourtant notre vision du ciel reste la même chaque moment donné de l'année à peu prêt (je sais qu'elle varie au cours des mois/saisons). Quand on regarde un trou noir, on remarque qu'autour de celui-ci on peut observé la galaxie (pas précisément bien sûr), je crois que ça s'appelle une singularité gravitationnelle. J'ai vu des vidéos qui montraient ce qu'on était sensé voir si on passait très proche d'un de ces trous noirs, avec une vitesse et un orbite assez suffisant pour ne pas être attiré par les trous noirs. On observe toujours la lumière qui arrive autour de nous et passe prêt du trou noir, et cette fois-ci au lieu de voir seulement quelques étoiles on voit une "couche d'étoiles", or ce n'est pas le cas avec la Terre (la lumière ne perd donc pas en "intensité" en faisant des tours de trous noirs alors qu'elle vient de l'autre bout de la galaxie, mais c'est le cas quand elle va vers la terre...bizzare).

Sinon, et cela tient plus de la relativité générale, je voulais savoir pourquoi est-ce que quand la lumière s'approche d'un trou noir en étant assez éloigné de lui pour ne pas "tomber" dedans, pourquoi fait-elle plusieurs tours (2 ou 3 par exemple) dans certains cas? Ne devrait-elle pas, soit rester prisonnière et tourner à jamais (comme la Terre autour du Soleil) autour du trou noir, ou alors passer prêt du trou noir, être déviée, et réussir à sortir? Mais non, elle arrive, elle fait quelques tours, elle n'a pas la force de s'échapper, et tout d'un coup, elle l'a et elle s'enfuit! (ce n'est pas comme nous, elle n'a pas besoin de faire des tours pour accélerer )

Je souhaiterai aussi savoir pourquoi est-ce qu'on ne peut pas voir la lumière à travers un gaz! Les molécules ne sont-elles pas suffisamment écartées pour que les photons (minuscules!!) ne puissent passer? Oui certains peuvent être bloquées par les molécules, mais la majorité ne devraient pas l'être! Quand on regarde le ciel la nuit dans une ville polluée comme Paris, on ne voit pas beaucoup d'étoiles! Les gaz "interceptent" donc la lumière :'( ?

Ah et j'ai encore une question^^ La lumière "rebondit" sur ce sur quoi elle passe, c'est-à-dire que si je vois un objet c'est parce que la lumière est arrivé sur lui et elle allé dans plusieurs directions dont celles qui va vers mes yeux et grâce à ça j'ai pu voir l'objet. Ah mince j'ai oublié ma question...dommage...mais je sais que ça collait pas avec l'affirmation que j'ai énoncée...est-elle fausse? pourrait-on m'en parler?

voilà merci bien je vous souhaite à tous une excellente soirée !!
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[invite655213c3]

Ce dont tu parle est un vieux problème résolu aujourd'hui et tiens compte du fait que l'univers n'a pas un age infini, pour plus de détails:
==> http://fr.wikipedia.org/wiki/Paradoxe_d'Olbers

Au sujet du nombre d'étoile dans le ciel apparent, ce soit disant paradoxe n'en est pas en réalité un, la lumière ne "s'efface" pas en réalité.

Sinon, et cela tient plus de la relativité générale, je voulais savoir pourquoi est-ce que quand la lumière s'approche d'un trou noir en étant assez éloigné de lui pour ne pas "tomber" dedans, pourquoi fait-elle plusieurs tours (2 ou 3 par exemple) dans certains cas? Ne devrait-elle pas, soit rester prisonnière et tourner à jamais (comme la Terre autour du Soleil) autour du trou noir, ou alors passer prêt du trou noir, être déviée, et réussir à sortir? Mais non, elle arrive, elle fait quelques tours, elle n'a pas la force de s'échapper, et tout d'un coup, elle l'a et elle s'enfuit! (ce n'est pas comme nous, elle n'a pas besoin de faire des tours pour accélerer )

La lumière arrive et est déviée, la lumière d'arrière plan vue autour du trou noir est un phénomène bien connu et compris de lentille gravitationnelle qui n'est que le résultat des rayons qui devrais arriver sur le coté mais qui, déviés, rendent tout autour une image (d'où un cercle).
==> http://fr.wikipedia.org/wiki/Lentille_gravitationnelle

Non à ma connaissance la majorité des gaz sont quasi transparents (l'air !), en ville le phénomène est la pollution lumineuse, c'est plus un phénomène de l'oeuil : il est "aveuglé" par les lumières de la ville et donc la pupille se dilate et on reçoit moins les petites lumière: un peu comme en plein jour: les étoiles sont là mais elles sont cachées car les lumières alentour sont trop fortes (regarde une lampe torche en plein jour, tu aura plus de mal à la détecter qu'en pleine nuit)

Ah et j'ai encore une question^^ La lumière "rebondit" sur ce sur quoi elle passe, c'est-à-dire que si je vois un objet c'est parce que la lumière est arrivé sur lui et elle allé dans plusieurs directions dont celles qui va vers mes yeux et grâce à ça j'ai pu voir l'objet. Ah mince j'ai oublié ma question...dommage...mais je sais que ça collait pas avec l'affirmation que j'ai énoncée...est-elle fausse? pourrait-on m'en parler?

Pour la dernière affirmation, c'est exact, et les objets absorbent les photons d'une certaine énergie selon leur matériaux, et donc certains sont rouge, bleu,... Nous les voyons des couleurs qu'ils rejettent:
Les objets noir absorbent tout, les blanc rejettent tout. On pourrais rentrer sur le phénomène d'absorption des photons par les atomes mais il ne me semble pas que cela soit le fond de la question

[inviteb593009f]

salut! merci beaucoup pour tes réponses! mais sinon, qu'est-ce qui fait qu'un trou noir aura une force gravitationnelle suffisante pour se "créer" cette lentille gravitationnelle? Et sinon, la masse du trou noir est-elle invariable (c'est celle de l'étoile qu'il était avant qu'elle meurt) ou augmente-t-elle au fur et à mesure qu'il aspirt de la matière? J'ai entendu parler de singularité gravitationnelle, c'est-à-dire qu'il y aurait une masse infinie à l'intérieur de l'horizon des événements (autrement dit cela nous serait totalement inaccessible) d'un trou noir...mais même si on ne pourrait pas le détecter, une masse infinie cela déformerait l'espace infiniment, même s'il est éloigné de l'horizon des événements! Au cas où je n'ai pas la bonne définition de ce qu'est un horizon des événements, je précise: c'est le point de non-retour, autrement dit, une fois cette limite imaginaire passée, rien ne peut plus sortir, la lumière ne peut pas en sortir donc on le voit noir, et comme rien ne va plus vite que la lumière il en est de même pour toute la matière. La matière une fois cette horizon passé, va donc s'engouffrer à l'intérieur du trou noir. (et allez je ne sais où! est-ce qu'on le sait d'ailleurs? est-elle comprimée? si la matière est comprimée, alors oui la gravité devrait être de plus en plus grande, l'espace de plus en plus contracté, le temps de plus en plus dilaté, mais il n'y a pas de raison d'avoir une masse infinie, une singularité gravitationnelle, pour autant! ça devrait être une valeur limite!)

voilà je sais que j'ai dérivé vers un autre sujet, désolé! bonne soirée et encore merci pour la réponse!

[invitec7c23c92]

Sinon, et cela tient plus de la relativité générale, je voulais savoir pourquoi est-ce que quand la lumière s'approche d'un trou noir en étant assez éloigné de lui pour ne pas "tomber" dedans, pourquoi fait-elle plusieurs tours (2 ou 3 par exemple) dans certains cas? Ne devrait-elle pas, soit rester prisonnière et tourner à jamais (comme la Terre autour du Soleil) autour du trou noir, ou alors passer prêt du trou noir, être déviée, et réussir à sortir? Mais non, elle arrive, elle fait quelques tours, elle n'a pas la force de s'échapper, et tout d'un coup, elle l'a et elle s'enfuit!

A proximité d'un trou noir, les mécanismes orbitaux deviennent assez différents de la gravitation newtonienne classique.
Par exemple, il n'y a pas d'orbite stable en dessous de 3 fois le rayon de Schwarzschild.
L'orbite circulaire sur laquelle pourraient être satellisés les photons (c'est à dire l'orbite où on avance à la vitesse de la lumière - elle se situe à 1.5 rayons de Schwarzschild) est donc instable, et un photon a rapidement tendance soit à tomber dans le trou noir, soit à s'échapper de l'attraction du trou noir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitec7c23c92]

mais sinon, qu'est-ce qui fait qu'un trou noir aura une force gravitationnelle suffisante pour se "créer" cette lentille gravitationnelle?

N'importe quel objet massif dévie un peu la lumière. Le trou noir est juste très compact, par rapport à d'autres astres. (mais on observe des lentilles gravitationnelles dans bien des circonstances où il n'y a pas de trou noir).

Et sinon, la masse du trou noir est-elle invariable (c'est celle de l'étoile qu'il était avant qu'elle meurt) ou augmente-t-elle au fur et à mesure qu'il aspirt de la matière?

Elle augmente quand il absorbe de la matière.
Elle diminue aussi par évaporation (mais c'est excessivement lent).

J'ai entendu parler de singularité gravitationnelle, c'est-à-dire qu'il y aurait une masse infinie à l'intérieur de l'horizon des événements (autrement dit cela nous serait totalement inaccessible) d'un trou noir...

Pas une masse infinie.
Un point infiniment dense, mais de masse finie.
C'est ce que disent les calculs en relativité générale, mais une théorie plus précise (gravitation quantique) nous dirait sans doute que cette singularité n'est qu'une approximation.

(et allez je ne sais où! est-ce qu'on le sait d'ailleurs? est-elle comprimée?

Elle va vers la singularité, et en un temps fini, elle est comprimée en un point qui s'ajoute à la singularité.

[inviteb593009f]

merci beaucouuuuup telchar! mais de quoi dépend ces orbites instables tout prêt des trous noirs (de la relativité aussi?) et sinon, je ne connais pas la théorie de la gravitation quantique (je croyais d'ailleurs que le graviton était hypothétique!) je vais faire des recherches! est-elle en concordance avec la physique quantique? si elle est plus précise, ce serait alors la théorie qui permettrait de surpasser la relativité générale et ainsi de réunifier le "grand" avec le très "petit" puisque physique quantique et relativité ne sont pas en accord. sauf si la gravitation quantique ne tient pas compte des effets sur le temps, etc.? Bon, j'ai de quoi m'occuper ce soir!

[invite655213c3]

merci beaucouuuuup telchar! mais de quoi dépend ces orbites instables tout prêt des trous noirs (de la relativité aussi?) et sinon, je ne connais pas la théorie de la gravitation quantique (je croyais d'ailleurs que le graviton était hypothétique!) je vais faire des recherches! est-elle en concordance avec la physique quantique? si elle est plus précise, ce serait alors la théorie qui permettrait de surpasser la relativité générale et ainsi de réunifier le "grand" avec le très "petit" puisque physique quantique et relativité ne sont pas en accord. sauf si la gravitation quantique ne tient pas compte des effets sur le temps, etc.? Bon, j'ai de quoi m'occuper ce soir!

Le graviton est hypothétique pour qui le veux hypothétique, on est dans un point où dans la physique il faut sélectionner parmi le faux et aussi parmi le vrai, il suffit d'être vigilant.
Pour les orbites, sans êtres un spécialiste, je suppose que c'est du aux énormes différences de gravitations d'un point à un autre (force de marrées).
Disons que la physique quantique ne s'occupe pas de la gravitation et qu'elle décrit excellemment bien les évènements à des petites échelles. La relativité excelle en gravitation deviens incohérente à l'ordre microscopique et donc ce sont tout deux d'excellentes théories, mais chacune à leurs échelles.
Aussi, on est dans l'attente d'une théorie qui englobe les deux, qui n'est ma foi pas simple du tout (on attend un génie là xD)

Bonne lectures !!

[invitec7c23c92]

Les trajectoires peuvent être retrouvées par les calculs en relativité générale, voilà une présentation là dessus : http://cosmologie.precise.free.fr/conftn2.ppt

Il n'y a pas encore de théorie de gravitation quantique qui soit mûre et acceptée.
Le graviton, ce n'est qu'un concept forgé par analogie avec les autres interactions (électromagnétique, faible et forte), mais pour l'instant il n'entre dans aucun cadre théorique.