Sommes nous dans un trou noir ?

[invited9f9c424]

Je crois qu'il y a un livre d'anticipation de Arthur C. Clarke "Rendez avec Rama" qui parle d'Univers et son inverse à la manière de sabliers qui pourrait t'apporter des éléments de réflection.
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[invite66ad4c25]

Ca tombe bien, j'aime beaucoup ce genre de livre. Merci.

[invited9f9c424]

J'ai un peu de mal à suivre mais tes idées me plaisent bien. Je trouve qu'il y a une similitude entre ton histoire de trou noir et celle des siphons " la force de coriolis " c'est le sens dans lequel s'évacue l'eau selon que l'on est dans l'hémisphère nord ou sud. Imaginons que tu sois dans une barque, l'eau approche du syphon en tournant de droite à gauche par exemple, mais une fois franchie le syphon si tu regarde en arrière tu dois avoir l'impression de t'éloigner en tournant dans l'autre sens.

[invite66ad4c25]

mmmm.... j'ai un peu du mal à me représenter précisément ton image...
Tu reste tout le temps à la surface de l'eau dans ton image ou tu plonges dans le siphon ?


Ca me fait penser, il y a eu des expériences faites (et/ou en projet) pour tester certaines propriétés optiques des TN en utilisant les tourbillons justement.

une piste :
http://www.cybersciences.com/cyber/3.0/N1730.asp.

on doit pouvoir trouver des ref plus précises.

[invited9f9c424]

Tu plonges dans le syphon et alors que tu continu d'avancer, tu dois avoir l'impression que c'est l'univers autour de toi qui s'éloigne.

[invite66ad4c25]

oui, c'est assez proche de l'idée

[inviteb2ef82bc]

Après toutes les galères informatiques me voilà enfin arrivé à bon port pour dire ce que j'ai envie sur le sujet : pour ce qui est de la réponse à cette question j'ai réfléchi sur ce thème alors que j'étais étudiant dans un certificat de cosmologie à l'Université de Toulouse. C'est certainement idiot mais il suffit de prendre la métrique de Schwartzchild qui représente une symétrie sphérique donc celle de l'Univers et de laquelle on déduit l'existence des trous noirs puis d'injectrer ça dans les équations de la relativité générale, de prendre comme valeur numérique les rayons connus de l'univers et de sa masse et la densité que vous obtenez est compatible avec celle d'un trou noir.

[invite8915d466]

Ce n'est pas un hasard, la condition donnant l'horizon d'un trou noir *est exactement la même que celle donnant le lien entre la masse contenue dans l'Univers observable et son rayon observé pour une densité critique = 1 . Pour des raisons dimensionnelles, on peut se douter que la relation est analogue d'ailleurs. La différence étant qu'en mettant une vitesse d'expansion justement ajustée à un modèle d'univers de densité critique "plat", on évite "juste" la formation d'un trou noir. Avec une vitesse un tout petit peu plus petite, on tombe sur un univers qui se recollapse en un temps fini, et qui est formellement très comparable à un trou noir en effondrement (présence d'une singularité dans le futur).

[invite13dfe127]

Salutaion ^^

C'est curieux j'ai imaginé quelque chose qui ressemble pas mal à ça (enfin je crois ...). C'est plus un scénario que j'ai fait pour m'amuser mais je me suis posé pas mal de question après coups

Un astronef est happé par un trou noir

Il est attirer par son centre. Bien sur l'astronef n'est pas détruit et l'équipage ne meurt pas mais il deviennent plus petit et plus dense à mesure qu'il approche du centre.

Il arrive un momment, peu de temps avant d'atteindre le centre en fait, ou l'equipage et l'astronef deviennent eux mêmes des trous noirs.

Alors la tout s'inverse et comme ils s'effondrent sur eux meme plus vite qu'ils ne semblent atteindre le centre. Ils semblent de leur nouveau point de vue s'eloigner du centre et des autres objets happés par le trou noir.

Bref ils arrivent finalement dans un univers qui ressemble au notre.

En fait les questions que je me pose sont

Si un corps nous semble se déformer quand il approche d'un trou noir est ce toujours le cas si le corps devient la référence ?

Le corps devient il un trou noir avant ou apres avoir atteind le centre ?

L'idée de penser que des particules sans masse (dont les photons ) ne s'effondrent pas avec le corps mais restent à leur place et marquent l'endroit qu'occupais le corps avant est elle absurde ?

par rapport à la discussion :

Le momment ou le corps devient un trou noir lui même est ce cela franchir l'horizon ?

Merci encore

[invite09c180f9]

Salutaion ^^

C'est curieux j'ai imaginé quelque chose qui ressemble pas mal à ça (enfin je crois ...). C'est plus un scénario que j'ai fait pour m'amuser mais je me suis posé pas mal de question après coups

Un astronef est happé par un trou noir

Il est attirer par son centre. Bien sur l'astronef n'est pas détruit et l'équipage ne meurt pas mais il deviennent plus petit et plus dense à mesure qu'il approche du centre.

Vive la SF !! Bon, j'espère que tu es conscient que ce scénario ne soit pas envisageable !!
Ton vaisseau et l'équipage ne vont pas rappetisser, mais au contraire être "déchiqueté" par la phénoménale force gravitationnelle qui "règne" dans le TN.

Il arrive un momment, peu de temps avant d'atteindre le centre en fait, ou l'equipage et l'astronef deviennent eux mêmes des trous noirs.

Alors la tout s'inverse et comme ils s'effondrent sur eux meme plus vite qu'ils ne semblent atteindre le centre. Ils semblent de leur nouveau point de vue s'eloigner du centre et des autres objets happés par le trou noir.

Quand de la matière "tombe" dans un TN elle ne devient elle-même TN, elle est disloquée...

Bref ils arrivent finalement dans un univers qui ressemble au notre.

Tout ça est toujours fictif, nous ne savons pas si les TN sont des "connexions" inter-galactique, ou inter-universelle...

En fait les questions que je me pose sont

Si un corps nous semble se déformer quand il approche d'un trou noir est ce toujours le cas si le corps devient la référence ?

En fait il ne se déforme pas, mais vu de l'extérieur sa vitesse d'approche du TN semble se modifier ; en revanche pour les occupants du vaisseau la "chutte" est inéluctable...

Le corps devient il un trou noir avant ou apres avoir atteind le centre ?:

Comme dit précedemment la matière ne devient pas TN, elle est disloquée.
"Tout corps" pourrait devenir un TN théoriquement, mais il faudrait lui dfaire atteindre une masse critique par rapport à sa taille, cette limite s'appelle la masse de Chandrasekar...

par rapport à la discussion :

Le momment ou le corps devient un trou noir lui même est ce cela franchir l'horizon ?

Merci encore

Toujours même réponse pour la matière, sinon, franchir l'horizon des événements veut dire que la matière a atteind la zone de non-retour, à partir de là elle ne peut plus s'échapper de l'attraction gravitationnelle du TN.

[Thioclou]

Ben non j'aurai plutôt tendance à être d'accord avec Gillgamesh ,il y a des connexions certes mais de là à dire que nous sommes à l'intérieur d'un trou noir je suis sceptique.

Est-ce que la question initiale ne pourrait pas être "Sommes nous dans un trou blanc?".

[invite09c180f9]

Est-ce que la question initiale ne pourrait pas être "Sommes nous dans un trou blanc?".

Nous savons encore moins de choses sur "eux" !!
Il n'y a même pas d'éventuelles observations indirectes...

[Skippy le Grand Gourou]

J'ai eu aujourd'hui une réponse par hasard de mon prof de cosmologie, spécialiste des trous noirs, dans son cours : "si l'univers était un trou noir, son entropie serait 10³⁰ (ou 33 ?) fois supérieure à ce qu'elle est".

[invite8c514936]

Je ne comprends pas d'où vient ce nombre...

[mtheory]

Je ne comprends pas d'où vient ce nombre...

J'imagine qu'il a calculé l'entropie d'un trou noir formé en 'collapsant' les 10⁸⁰ nucléons de l'Univers observable et a comparé ça à l'entropie du rayonnement du CMB dans ce même Univers ou un truc du genre.Je crois que Penrose a fait une estimation similaire mais faudrait que je vérifie.De mémoire ,si c'est bien ça, c'est encore pire.

[invite62588872]

Cette théorie m'a lair fausse (notamment le problème d'apparition des éléments extérieurs au TN, où apparaissent-ils?) mais est extrêêêmement séduisante et originale : ))

[invite8915d466]

J'imagine qu'il a calculé l'entropie d'un trou noir formé en 'collapsant' les 10⁸⁰ nucléons de l'Univers observable et a comparé ça à l'entropie du rayonnement du CMB dans ce même Univers ou un truc du genre.Je crois que Penrose a fait une estimation similaire mais faudrait que je vérifie.De mémoire ,si c'est bien ça, c'est encore pire.

Ca me suggère une question intéressante... si j'ai bien compris, l'entropie d'un trou noir vient de toutes les possibilités qu'on a pour le former, l'information ayant complètement disparu derrière l'horizon. Mais en réalité, il s'est formé d'une manière et pas d'une autre!

Donc pour un observateur qui aurait déjà traversé l'horizon, et dans le temps qui lui reste avant d' atteindre la singularité (qui serait au moins l'âge de l'Univers si c'etait un trou noir, donc on a le temps), n'a t-il pas accès à plus d'information qu'un observateur extérieur, et l'entropie mesurée ne serait-elle pas considérablement plus basse?

[mtheory]

Donc pour un observateur qui aurait déjà traversé l'horizon, et dans le temps qui lui reste avant d' atteindre la singularité (qui serait au moins l'âge de l'Univers si c'etait un trou noir, donc on a le temps), n'a t-il pas accès à plus d'information qu'un observateur extérieur, et l'entropie mesurée ne serait-elle pas considérablement plus basse?

A vue de nez je vois pas comment, étant donné que sous l'horizon on a des surfaces piégées et que les cônes de lumières ont basculés en direction de la singularité centrale ,ou tout du moins du coeur du trou noir si des effets quantiques lissent la singularité.
Aucune information de ce qui a pénétré dans le trou noir avant l'observateur ne peut donc lui parvenir.
Bien sûr si des gens comme Mathur ont raison y aura une belle pelote de corde s'étendant jusqu'à l'horizon.
La question est intéressante, je vais réfléchir et me docummenter.
Je sais pas si j'ai mon Frolov/Novikov pas loin,ils répondent peut être à ce genre de question.

[mtheory]

On pourrait élargir le débat.Dans le modèle de Pré-Big Bang à la Damour Veneziano notre Univers est le résultat d'un processus d'inflation à l'intérieur d'un trou noir s'étant formé par fluctuation/collision d'ondes gravitationnelles/dilatoniques dans un méta Univers plat et quasi vide.
C'est ce que je crois comprendre en tout cas.
Comment se connecte l'entropie du trou noir 'initial' avec celui de notre Univers,y a t'il violation du second principe,la seconde loi n'est elle qu'un effet de "coarse graining "?
Vastes et difficiles questions très similaires aux vieux problème en rapport avec l'entropie pour un Univers cyclique et qui ont poussées Wheeler à faire travailler Bekenstein sur la possible violation du second principe par un trous noir.

[invite7ce6aa19]

On pourrait élargir le débat.Dans le modèle de Pré-Big Bang à la Damour Veneziano notre Univers est le résultat d'un processus d'inflation à l'intérieur d'un trou noir s'étant formé par fluctuation/collision d'ondes gravitationnelles/dilatoniques dans un méta Univers plat et quasi vide.
C'est ce que je crois comprendre en tout cas.
Comment se connecte l'entropie du trou noir 'initial' avec celui de notre Univers,y a t'il violation du second principe,la seconde loi n'est elle qu'un effet de "coarse graining "?
Vastes et difficiles questions très similaires aux vieux problème en rapport avec l'entropie pour un Univers cyclique et qui ont poussées Wheeler à faire travailler Bekenstein sur la possible violation du second principe par un trous noir.

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Bonjour.
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Est-ce une pure spéculation où cela a-t-il un quelconque fondement.
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Je pose cette question car si tu te souviens, à partir de mes réflexes de physicien du solide je me posais la question si on pouvait considérer la singularité du big bang comme une transition de phase (ou une bifurcation pour un système hors d'équilibre)
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L'avantage conceptuel qui me parait amusant dans ce cas est que le temps est lui-même une composante des paramètres d'ordre (à la Laudau) qui vaut zéro avant la transition de phase. C'est pour moi la seule manière que je vois de trouver quelquechose avant le big bang.
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est-ce que Damour et al considère l'existence d'un temps avant le big-bang.

[mtheory]

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Bonjour.
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Est-ce une pure spéculation où cela a-t-il un quelconque fondement.

Bonsoir,
Spéculations à partir des travaux de Werner Israel et d'autres sur ce qui se passe sous l'horizon lorsqu'une étoile s'effondre d'un coté et de l'autre la théorie des cordes

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Je pose cette question car si tu te souviens, à partir de mes réflexes de physicien du solide je me posais la question si on pouvait considérer la singularité du big bang comme une transition de phase (ou une bifurcation pour un système hors d'équilibre)

Je me souviens ,et je pense qu'effectivement il y a des liens possibles.

.est-ce que Damour et al considère l'existence d'un temps avant le big-bang.

Oui , tout a fait.

[mtheory]

Je ne comprends pas d'où vient ce nombre...

J'ai lu rapidement mais je crois que le truc est décrit ici:


http://xxx.lanl.gov/PS_cache/hep-th/...02/9902126.pdf

[mtheory]

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est-ce que Damour et al considère l'existence d'un temps avant le big-bang.

L'article est là:

http://xxx.lanl.gov/abs/hep-th/9806230

[inviteba0a4d6e]

Est-ce que la question initiale ne pourrait pas être "Sommes nous dans un trou blanc?".

Pas bête du tout... Relativement aux théories concernant les trous de ver en tout cas, même si aucun "trou blanc" n'a jamais été observé (idem pour les trous noirs d'ailleurs sur le principe - observation directe tout au moins).

Au lieu de compliquer la réflexion en inversant les événements (retournement du gant/TN), un univers issu d'un "trou blanc" serait a fortiori en expansion pour des observateurs présents au sein de cette structure...
Le problème reste que ce trou blanc serait le centre de cet univers... Or, nous admettons aujourd'hui que l'Univers n'a pas de centre à proprement parlé, de même qu'il n'y a pas de centre sur la surface d'une sphère...

Mais bon, cette supposition se fait selon l'image intuitive que l'on pourrait avoir au même titre qu'une étoile en fin de vie qui expandrait ses éléments dans l'espace qui nous est familier... Avec des dimensions supplémentaires liées à ce "trou blanc", le problème de trouver un centre n'aurait plus aucun sens, de même que pour le 'centre' de notre Univers qui n'existe pas...

Alors, si notre Univers (observable du moins) était originaire d'un "trou blanc", et si ce dernier était lui-même issu directement d'un trou noir (via un trou de ver), je n'ose imaginer les caractéristiques particulières du-dit trou noir...

[invite7ce6aa19]

L'article est là:

http://xxx.lanl.gov/abs/hep-th/9806230

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Merci pour la référence. Je l'ai lu en diagonale. j'ai vraiment trop de lacunes pour comprendre quelquechose de tangible.
J'avais commencer à m'interesser a la théorie des cordes à travers les fils de futura il y a quelques mois. j'ai déja tout oublier!!!

[invite8915d466]

A vue de nez je vois pas comment, étant donné que sous l'horizon on a des surfaces piégées et que les cônes de lumières ont basculés en direction de la singularité centrale ,ou tout du moins du coeur du trou noir si des effets quantiques lissent la singularité.

Pas si simple, les coordonnées r et t n'ont plus le sens habituel (r est une coordonnée temporelle, et la singularité r=0 est en fait une singularité de type temps).

Si deux observateurs séparés de 1m radialement , tombent ensemble en chute libre, ils ont le temps de s'échanger des signaux entre le moment où le dernier a franchi l'horizon et le moment où le premier rencontre la singularité, amha. Il y a donc bien une partie de l'intérieur du trou noir accessible à la mesure d'un observateur, et il peut évaluer son entropie. Je n'ai pas réfléchi en détail, mais il me semble qu'il pourrait faire des mesures locales de courbure lui indiquant la masse du trou noir dans lequel il est en train de tomber (à vérifier) et comparer ses mesures locales d'entropie avec celles qui seraient mesurées par un observateur extérieur (sans communiquer avec lui bien sûr) .... et les valeurs pourraient être différentes , non?

[mtheory]

Pas si simple, les coordonnées r et t n'ont plus le sens habituel (r est une coordonnée temporelle, et la singularité r=0 est en fait une singularité de type temps).

De mémoire la singularité centrale est de type spacelike,et je ne crois pas que la permutation r,t intervienne,même si bien sûr elle se produit, mais c'est vrai que cette histoire n'est pas simple.

Si deux observateurs séparés de 1m radialement , tombent ensemble en chute libre, ils ont le temps de s'échanger des signaux entre le moment où le dernier a franchi l'horizon et le moment où le premier rencontre la singularité, amha.

Je vois difficilement comment,si je fais un diagramme d'espace-temps de Penrose-Carter on voit que les cônes de lumière sont inclinés de sorte qu'un rayon lumineux part toujours en direction de la singularité.Le trajet se fait donc avec distance radiale toujours décroisante .
J'aurais donc tendance à dire que la communication entre l'observateur le plus proche de la singularité et le plus éloigné n'est pas possible.En tout cas je ne vois pas comment deux observateurs séparés de 1 m peuvent correspondre à une situation où l'un est proche de l'horizon et l'autre de la singularité .
Ce qui me gêne cependant dans mon raisonnement, c'est que ça impliquerait qu'un observateur ne verrai plus ses pieds dès qu'il passe sous l'horizon.

Il y a donc bien une partie de l'intérieur du trou noir accessible à la mesure d'un observateur, et il peut évaluer son entropie. Je n'ai pas réfléchi en détail, mais il me semble qu'il pourrait faire des mesures locales de courbure lui indiquant la masse du trou noir dans lequel il est en train de tomber (à vérifier) et comparer ses mesures locales d'entropie avec celles qui seraient mesurées par un observateur extérieur (sans communiquer avec lui bien sûr) .... et les valeurs pourraient être différentes , non?

L'observateur est en chute libre,il pourrait effectivement mesurer les forces de marée auxquel il est soumis mais elles dépendent de la masse et de la distance du corps attracteur.Je ne vois aucun moyen d'estimer la courbure locale et quand bien même l'entropie d'un trou noir ne dépend que de la masse.

A mon avis il faut aussi prendre en compte que l'approche de la matière vers la singularité centrale lors du collapse d'une étoile s'accompagne d'oscillations chaotiques de la métrique de type Kasner comme Belinski/Kalathnikov/lifshitz l'ont montrés.Les forces de marée vont donc détruire et 'entropiser' fortement au final un corps tombant à l'intérieur à mon avis.
Je ne sais pas si un calcul détailé a été fait mais si c'est le cas ,et sans parler du fait que la matière se trouvant 'au voisinage' de la 'singularité' est toujours causalement déconnecté d'un observateur même sous l'horizon, l'entropie ne serait pas seulement liée à un manque d'observation liée à l'horizon.
Enfin comme je l'ai dit je ne serai pas trop affirmatif,ce sont des réflexions rapides que je viens de faire.

[mtheory]

En tout cas je ne vois pas comment deux observateurs séparés de 1 m peuvent correspondre à une situation où l'un est proche de l'horizon et l'autre de la singularité .

Oups ,autant pour moi, j'avais pas compris qu'il s'agissait seulement de dire qu'on a deux observateurs séparé de 1 m ,en chute radial sous l'horizon, et échangeant constament des informations.Cependant je ne crois pas que ça change mon argumentation.

[invite6c250b59]

Le trajet se fait donc avec distance radiale toujours décroisante .
J'aurais donc tendance à dire que la communication entre l'observateur le plus proche de la singularité et le plus éloigné n'est pas possible.

Mettons O1 et O2 deux observateurs s'échangeant des messages, O1 étant le plus proche de la singularité. Si O1 envoie des messages qui vont moins vite vers le centre que O2, et O2 des messages qui vont plus vite que O1, alors la communication est possible non?

Je ne comprends d'autre part pourquoi la distance radiale serait toujours décroissante. Je voyais plutôt l'intérieur comme une série "d'orbites" circulaires, avec un passage des cercles intérieur vers extérieur de plus en plus couteux en énergie, mais pas impossible sauf asymptotiquement au niveau de l'horizon.

Prenons le cas d'un trou noir super super super super massif, donc avec une densité très faible. Je peux imaginer un nuage de gaz qui soit juste en dessous de la masse critique, et où les différentes régions sont donc connectées entre elles sans problèmes, au moins de proche en proche. Arrive alors une petite naine brune de rien du tout, qui est la goute d'eau faisant dépasser la taille critique. On a alors techniquement un trou noir, mais je ne vois pas au moins dans cet exemple que les déplacement centripêtes deviennent subitement impossible: le gradiant de courbure est beaucoup trop doux non?

[invite8915d466]

De mémoire la singularité centrale est de type spacelike,et je ne crois pas que la permutation r,t intervienne,même si bien sûr elle se produit, mais c'est vrai que cette histoire n'est pas simple.

Non non, le signe des coefficients changent quand on franchit l'horizon, et r et t échangent leur rôle. La singularité est bien "timelike", tout comme un "big crunch". Il serait plus juste de se représenter l'écrasement final comme arrivant "en même temps" pour les observateurs situé sous l'horizon que "au même endroit" (beaucoup d'imprécisions sur la représentation d'un trou noir vient de ce qu'on continue à imaginer r comme un rayon sphérique).

C'est plus visible en coordonnées de Kruskal, l'horizon r=2GM devenant en fait une surface se propageant à c et la singularité r = 0 une hypersurface de type temps où la métrique devient singulière.

Je vois difficilement comment,si je fais un diagramme d'espace-temps de Penrose-Carter on voit que les cônes de lumière sont inclinés de sorte qu'un rayon lumineux part toujours en direction de la singularité.Le trajet se fait donc avec distance radiale toujours décroisante .

Certes, mais un observateur situé à une distance plus grande est aussi en chute vers le centre, et plus rapidement qu'un photon dirigé vers l'extérieur: il peut le croiser.

Ce qui me gêne cependant dans mon raisonnement, c'est que ça impliquerait qu'un observateur ne verrai plus ses pieds dès qu'il passe sous l'horizon.

eh oui, justement... en fait rien ne peut lui indiquer intrinsèquement qu'il a passé l'horizon !

L'observateur est en chute libre,il pourrait effectivement mesurer les forces de marée auxquel il est soumis mais elles dépendent de la masse et de la distance du corps attracteur.Je ne vois aucun moyen d'estimer la courbure locale et quand bien même l'entropie d'un trou noir ne dépend que de la masse.

La courbure (spatiale) locale à l'horizon aussi, je pense. Il peut la mesurer en faisant de la géométrie spatiale en son voisinage (par exemple mesurer le rapport du périmètre d'un cercle à son rayon).

A mon avis il faut aussi prendre en compte que l'approche de la matière vers la singularité centrale lors du collapse d'une étoile s'accompagne d'oscillations chaotiques de la métrique de type Kasner comme Belinski/Kalathnikov/lifshitz l'ont montrés.Les forces de marée vont donc détruire et 'entropiser' fortement au final un corps tombant à l'intérieur à mon avis.
Je ne sais pas si un calcul détailé a été fait mais si c'est le cas ,et sans parler du fait que la matière se trouvant 'au voisinage' de la 'singularité' est toujours causalement déconnecté d'un observateur même sous l'horizon, l'entropie ne serait pas seulement liée à un manque d'observation liée à l'horizon.
Enfin comme je l'ai dit je ne serai pas trop affirmatif,ce sont des réflexions rapides que je viens de faire.

Il y a certes des processus dissipatifs "ordinaires" augmentant l'entropie, mais de ce que j'ai compris, l'entropie de Bekenstein est bien plus grande et vient réellement de l'oubli "complet" de la manière dont le trou noir a été formé à cause de l'horizon. D'ou ma question si cela serait la même chose pour un observateur accompagnant la matière en effondrement. Sachant que le paradoxe ne serait pas si grand puisqu'il n'y aurait pas moyen de "comparer" ces informations...