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question a propos des trous noir



  1. #1
    pipopopo

    Question question a propos des trous noir


    ------

    bonjour ,
    je ne un eleve au lycee , et j'ai etudié cette annee la loi de gravitation. Et il y a un trucs qui me gene :
    d'apres le principe de la gravitation il faut donc qu'un corps ai une masse pour être attiré . Or j'ai vu dans un documentaire que les trous noir aspiraient aussi la lumière qui est composé de photon qui n'ont pas de masse . Comment ca se fait ?
    merci de me répondre

    -----

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  3. #2
    S321

    Re : question a propos des trous noir

    Cette loi que vous avez énoncée est la loi de la gravitation universelle de Newton.
    Ce n'est pas une équation relativiste. Où pour dire autrement, l'équation que vous avez donnée n'est vrai que dans un certains cadre et vous tentez de l'appliquer en dehors de ce cadre.

    Mais je ne pense pas qu'il soit pertinent de vous donner les équations tensorielles de la RG.

  4. #3
    bb98

    Re : question a propos des trous noir

    Citation Envoyé par pipopopo Voir le message
    bonjour ,
    je ne un eleve au lycee , et j'ai etudié cette annee la loi de gravitation. Et il y a un trucs qui me gene :
    d'apres le principe de la gravitation il faut donc qu'un corps ai une masse pour être attiré . Or j'ai vu dans un documentaire que les trous noir aspiraient aussi la lumière qui est composé de photon qui n'ont pas de masse . Comment ca se fait ?
    merci de me répondre
    Bonjour

    La théorie de la relativité a généralisé la théorie de Newton.
    Elle ne l'a pas rendu fausse !
    Einstein a montré que les masses ( ou l'énergie, c'est équivalent par une formule...célèbre ) déforment l'espace temps.
    Les photons, qui dans les théorie actuelles, n'ont en effet pas de masse, ne font "que" suivre une trajectoire minimale ( on dit qu'ils suivent une géodésique d'espace temps) et donc sont "déviés" non pas en raison de leur masse propre ( ou de leur absence de masse) mais parce que l'espace temps est déformé.

    On peut lire les ouvrages de J P Luminet accessibles, pas chers et facile à lire

    Bonnes lectures

  5. #4
    pipopopo

    Question Re : question a propos des trous noir

    donc si j'ai compris on ne peut pas appliquer la loi de newton car on est pas dans le referenciel qui convient et les photon sont absorbés par le trou noir car il déforme l'espace temps

  6. #5
    pipopopo

    Question Re : question a propos des trous noir

    j'ai encore une question svp : je ne suis encore qu'un eleve donc je n'ai une grande culture en astrophysique est ce que vous connaîtriez des livres qui vulgarisent les lois d'astrophysique ?

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    bb98

    Re : question a propos des trous noir

    Citation Envoyé par pipopopo Voir le message
    donc si j'ai compris on ne peut pas appliquer la loi de newton car on est pas dans le referenciel qui convient et les photon sont absorbés par le trou noir car il déforme l'espace temps
    Plus précisément :
    Ce n'est pas une question de référentiel;
    à la proximité d'un trou noir ( ou quand les vitesses sont très grandes, ou quand les masses sont très grandes), "Newton" est trop imprécis , il FAUT alors appliquer la théorie d' "Einstein"

    Par exemple, à proximité du Soleil ( là il n'y a pas de trou noir, mais une il y a une grosse masse, le Soleil justement) on a observé depuis très longtemps que la planète Mercure avait une trajectoire un peu bizarre.
    Eh bien, il a fallut attendre la Relativité, mise au point par Einstein , pour expliquer MIEUX que la théorie de Newton ne pouvait la faire.

    Le modèle actuel ( la Relativité) dit que, à proximité du Soleil, l'espace temps est déformé : c'est cela qui explique MIEUX que Newton, la trajectoire de Mercure.

    Attention, la théorie de Newton n'est PAS rendue fausse par Einstein, mais Einstein explique MIEUX.


    Pour les livres : ceux de J P Luminet sont très bien

    Bonnes lectures
    Dernière modification par bb98 ; 26/07/2011 à 17h22.

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  10. #7
    Zefram Cochrane

    Re : question a propos des trous noir

    Citation Envoyé par pipopopo Voir le message
    bonjour ,
    je ne un eleve au lycee , et j'ai etudié cette annee la loi de gravitation. Et il y a un trucs qui me gene :
    d'apres le principe de la gravitation il faut donc qu'un corps ai une masse pour être attiré . Or j'ai vu dans un documentaire que les trous noir aspiraient aussi la lumière qui est composé de photon qui n'ont pas de masse . Comment ca se fait ?
    merci de me répondre
    Bonjour,
    Les trous noirs ne peuvent exister en mécanique classique puisque c'est un sujet qui se traite avec la relativité générale.
    Cependant, ils ont un équivalent en mécanique classique que l'on va appeler corps noir pour éviter toute confusion.

    Un point important également :
    en mécanique classique, il faut considérer que le photon possède une masse m et que son énergie est donné par :

    .où c est la vitesse du photon

    pour calculer le rayon du corps noir, il faut déterminer la vitesse de libération.
    Qu'est ce que c'est :
    A une distance R du point d'origine qui se trouve être le centre du corps noir, un archer lance verticalement une flèche.
    Si la vitesse de la flèche est inférieure à la vitesse de libération, elle va freiner jusqu'à atteindre une altitude maximale avant de retomber sur au point R avec une vitesse égale à celle initiale.
    Si la vitesse de la flèche est égale à la vitesse de libération, elle continuera à s'élever indéfiniment et sa vitesse tendra à diminuer.
    Si la vitesse de la flèche est supérieure à la vitesse de a lumière, elle continuera à s'élever indéfiniment et sa vitesse d'éloignement tendra à se stabiliser.
    Pour déterminer la vitesse de libération il faut résoudre l'équiation
    ΔEc = ΔEp
    Soit :

    tu notera le signe – devant l'expression de la force de gravitation du fait que dans ce cas, elle s'oppose au mouvement.

    Par condition :
    donc :

    d'où :

    donc la vitesse de libération est égale à :

    La vitesse de libération est donc indépendante de la masse de l'objet (ici le photon)
    Par conséquent la vitesse v du photon étant égale à c, on trouve que le rayon du corps noir est égale à
    attention ! Je rappelle que ce raisonnement n'est valable que pour la mécanique classique. Mais il se trouve que par coïncidence matématique, en RG le rayon du trou noir décrit par le modèle de champ à symétrie sphérique comme celui que nous venons d'employer, appelé rayon de Schwarzschild, est donné par la formule :


    Perso, j'aimerai bien savoir la raison de cette coïncidence (et accessoirement la notation pour faire apparaître le symbole infini dans les formules).

    Cordialement,
    Zefram
    Fatal Bazooka : Fous ta cagoule!

  11. #8
    pipopopo

    Re : question a propos des trous noir

    Citation Envoyé par Zefram Cochrane Voir le message
    Bonjour,
    Les trous noirs ne peuvent exister en mécanique classique puisque c'est un sujet qui se traite avec la relativité générale.
    Cependant, ils ont un équivalent en mécanique classique que l'on va appeler corps noir pour éviter toute confusion.

    Un point important également :
    en mécanique classique, il faut considérer que le photon possède une masse m et que son énergie est donné par :

    .où c est la vitesse du photon

    pour calculer le rayon du corps noir, il faut déterminer la vitesse de libération.
    Qu'est ce que c'est :
    A une distance R du point d'origine qui se trouve être le centre du corps noir, un archer lance verticalement une flèche.
    Si la vitesse de la flèche est inférieure à la vitesse de libération, elle va freiner jusqu'à atteindre une altitude maximale avant de retomber sur au point R avec une vitesse égale à celle initiale.
    Si la vitesse de la flèche est égale à la vitesse de libération, elle continuera à s'élever indéfiniment et sa vitesse tendra à diminuer.
    Si la vitesse de la flèche est supérieure à la vitesse de a lumière, elle continuera à s'élever indéfiniment et sa vitesse d'éloignement tendra à se stabiliser.
    Pour déterminer la vitesse de libération il faut résoudre l'équiation
    ΔEc = ΔEp
    Soit :

    tu notera le signe – devant l'expression de la force de gravitation du fait que dans ce cas, elle s'oppose au mouvement.

    Par condition :
    donc :

    d'où :

    donc la vitesse de libération est égale à :

    La vitesse de libération est donc indépendante de la masse de l'objet (ici le photon)
    Par conséquent la vitesse v du photon étant égale à c, on trouve que le rayon du corps noir est égale à
    attention ! Je rappelle que ce raisonnement n'est valable que pour la mécanique classique. Mais il se trouve que par coïncidence matématique, en RG le rayon du trou noir décrit par le modèle de champ à symétrie sphérique comme celui que nous venons d'employer, appelé rayon de Schwarzschild, est donné par la formule :


    Perso, j'aimerai bien savoir la raison de cette coïncidence (et accessoirement la notation pour faire apparaître le symbole infini dans les formules).

    Cordialement,
    Zefram

    C'est quoi toutes ces formules c'est du charabia pour moi lol
    euh juste par curiosité vous faites quoi dans la vie ?

  12. #9
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : question a propos des trous noir

    Citation Envoyé par Zefram Cochrane Voir le message
    Perso, j'aimerai bien savoir la raison de cette coïncidence (et accessoirement la notation pour faire apparaître le symbole infini dans les formules).
    Cela démontre simplement la profonde cohérence de la physique...

    symbole infini LaTeX:
    \infty

    Liste de symbole LaTeX

    a+
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