Les trous blanc

[papy-alain]

Bien sur qu'on peut l'observer de manière directe, par définition elle est insensible (ou très très peu) à l'électromagnétisme. Il y a un certain nombre d'expérience qui tentent de la détecter en laboratoire (souterrain, accélérateur, etc...).

Oui, mais c'est toujours une détection indirecte : si on arrive à en produire dans un accélérateur, on peut toujours tenter de voir les effets qu'elle produit, mais elle sera toujours invisible (ou alors ce n'est plus de la matière noire (ou alors je n'ai rien compris, ça arrive souvent )).
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[Gloubiscrapule]

Non c'est une détection directe avec un détecteur. Voir la matière n'est en soi pas une détection directe, puisqu'on ne voit que les photons émis par la matière. Tu ne verras jamais des neutrinos ou de la matière de neutrinos et pourtant on en a détecté de façon directe en laboratoire!

[papy-alain]

Non c'est une détection directe avec un détecteur. Voir la matière n'est en soi pas une détection directe, puisqu'on ne voit que les photons émis par la matière. Tu ne verras jamais des neutrinos ou de la matière de neutrinos et pourtant on en a détecté de façon directe en laboratoire!

Les progrès de la technique m'épateront toujours.
Sur base de quel principe un détecteur de matière noire est il conçu ?

[Deedee81]

Salut,

Très bon exemple en faveur de la matière noire, mais il faut savoir qu'il existe l'amas contraire, c'est à dire où la masse est là où il y a le gaz et donc la où il y a des collisions, et qui va plutôt du coté de MOND que de la matière noire!

Merci pour ces explications. Ca donne la curieuse impression qu'on progresse beaucoup tout en ayant encore un mystère insondable devant soit !!!!

c'est toujours une détection indirecte [...] elle sera toujours invisible

Voir la réponse de Gloubi mais tu confonds "direct" et "visible".

La détection des ondes grav avec les pulsars binaires c'est indirect.
La détection avec des détecteurs c'est direct.
Mais dans les deux cas, ces ondes sont totalement invisibles.

D'ailleurs la différence entre direct et indirect est parfois un peu floue (je trouve). Tandis que visible ou pas, la signification est relativement claire.

[Gloubiscrapule]

Merci pour ces explications. Ca donne la curieuse impression qu'on progresse beaucoup tout en ayant encore un mystère insondable devant soit !!!!

Ouais je suis curieux de savoir ce que le futur nous réserve pour la matière noire!
Je crois que ça soulève surtout la réflexion qu'en astro nos modèles et notre connaissance ont encore beaucoup à apprendre!

[JPL]

Concernant la pièce jointe je rappelle la charte du forum :

Ne vous appropriez pas les informations d'autrui, citez vos sources.

Donc donne le lien vers le site où se trouve la pièce jointe.

[Gloubiscrapule]

Je comprends pas pourquoi elle est restée, j'avais pas prévu de la mettre en fait.

Maintenant qu'elle y est, la source est: http://arxiv.org/abs/0706.3048

[Deedee81]

Je crois que ça soulève surtout la réflexion qu'en astro nos modèles et notre connaissance ont encore beaucoup à apprendre!

Dans ce domaine c'est certainement peu de le dire. Rien de plus difficile que de modéliser ce qui est loin et impossible à mettre dans une éprouvette. Par exemple, quand on veut savoir ce qu'il y a dans une pomme, on la coupe en deux. Avec le Soleil c'est un rien plus compliqué (il faut un très grand couteau ).

[Jeremia4]

j'ai ue question qui me vient a l'esprit : est-ce que la théorie avance la création des trous blancs?

[Geb]

Bonjour Jeremia4,

j'ai ue question qui me vient a l'esprit : est-ce que la théorie avance la création des trous blancs?

Même si gammler a été le premier à utiliser le terme, seulement à partir du message #18 de ta discussion, je n'ai jamais entendu parler de "trous blancs", mais par contre, de "fontaines blanches", ça oui.

De toute façon, il me semble que si les fontaines blanches existent, les trous de ver aussi. Donc tu devrais t'intéresser aux travaux entrepris aux débuts des années 1980 par Kip Thorne, sur les ponts d'Einstein-Rosen-Podolski. À ma connaissance, c'est le plus grand spécialiste de ces objets très hypothétiques.

Cordialement.

[papy-alain]

Bonjour Geb, bonjour à tous.

Même si gammler a été le premier à utiliser le terme, seulement à partir du message #18 de ta discussion, je n'ai jamais entendu parler de "trous blancs", mais par contre, de "fontaines blanches", ça oui.

La littérature anglophone parle bien de white hole, et non de white fountain. Personnellement, je trouve que le terme de trou blanc correspond mieux à ce qu'on veut décrire dans la mesure où ses propriétés supposées sont exactement à l'inverse des trous noirs.

Par ailleurs, dans les années 1970, Stephen Hawking a démontré que quand un trou blanc et un trou noir sont en équilibre thermique avec leur environnement, ils absorbent et émettent la même quantité de rayonnement - et donc il est impossible de les distinguer. Alors peut-être que quelques-uns des objets que nous pensons être des trous noirs soient en fait des trous blancs déguisés.

[Deedee81]

Salut,

Personnellement, je trouve que le terme de trou blanc correspond mieux à ce qu'on veut décrire dans la mesure où ses propriétés supposées sont exactement à l'inverse des trous noirs.

Alors on devrait dire, euh, une bosse blanche. Ou quelque chose du genre

Par ailleurs, dans les années 1970, Stephen Hawking a démontré que quand un trou blanc et un trou noir sont en équilibre thermique avec leur environnement, ils absorbent et émettent la même quantité de rayonnement

Ah ? Tiens ! Voilà quelque chose que je savais pas ! (faut dire que je ne me suis pas beaucoup intéressé aux trous/fontaines blancs). Il est vrai qu'un trou blanc et un trou noir peuvent être "calmes" et donc difficiles à distinguer (par exemple, si on a un disque d'accrétion, inutile de se casser la tête, c'est un trou noir).

- et donc il est impossible de les distinguer. Alors peut-être que quelques-uns des objets que nous pensons être des trous noirs soient en fait des trous blancs déguisés.

Pas dans ceux qu'on connait, voir ma remarque ci-dessus, aucun des trous noirs connus ne sont en équilibre thermique : ils absorbent infiniment plus qu'ils n'émettent.

[Geb]

Salut papy-alain,

La littérature anglophone parle bien de white hole, et non de white fountain.

Personnellement, je ne connais aucune publication scientifique (de Hawking par exemple), qui cite qui cite le nom de "white hole". En fait, on parle de trou de ver, de pont Einstein-Rosen ou encore, de pont Einstein-Rosen-Podolski.

Personnellement, je trouve que le terme de trou blanc correspond mieux à ce qu'on veut décrire dans la mesure où ses propriétés supposées sont exactement à l'inverse des trous noirs.

Dans la presse de vulgarisation scientifique anglophone, on utilise le terme de "white hole" tandis que dans la presse de vulgarisation francophone, je n'ai jamais entendu parlé que de fontaine blanche. Hors, ce terme populaire (et pas scientifique à ma connaissance) est utilisé pour désigner la "sortie" d'un pont Einstein-Rosen. Donc je pense, moi, que fontaine blanche "correspond mieux à ce que l'on veut décrire".

Par ailleurs, dans les années 1970, Stephen Hawking a démontré que quand un trou blanc et un trou noir sont en équilibre thermique avec leur environnement, ils absorbent et émettent la même quantité de rayonnement - et donc il est impossible de les distinguer.

J'ai essayé de retrouver une source qui corroborerait tes dires (au moins vis-à-vis de la date), mais je n'en ai pas trouvé. Tu peux être plus précis ?

Je viens de regarder ce que Hawking a publié entre le 1er janvier 1970 et le 31 décembre 1979 : à ma connaissance, il n'y est jamais fait mention de trou de ver/trou blanc/fontaine blanche.

Voici la liste des 38 publications que j'ai pu trouver correspondants à cette période :

1) The singularities of gravitational collapse and cosmology (Hawking & Penrose, 1970)
2) Gravitational radiation from colliding black holes (Hawking, 1971)
3) Theory of the detection of short bursts of gravitational radiation (Gibbons & Hawking, 1971)
4) Stable and generic properties in general relativity (Hawking, 1971)
5) Evidence for Black Holes in Binary Star Systems (Gibbons & Hawking, 1971)
6) Black holes in general relativity (Hawking, 1972)
7) Solutions of the Einstein-Maxwell equations with many black holes (Hartle & Hawking, 1972)
8) Black holes in the Brans-Dicke (Hawking, 1972)
9) Energy and angular momentum flow into a black hole (Hawking & Hartle, 1972)
10) The four laws of black hole mechanics (Bardeen, Carter & Hawking, 1973)
11) Why is the Universe isotropic? (Collins & Hawking, 1973)
12) The rotation and distortion of the universe (Collins & Hawking, 1973)
13) A variational principle for black holes (Hawking, 1973)
14) Black hole explosions? (Hawking, 1974)
15) Black holes in the early Universe (Carr & Hawking, 1974)
16) Causally continuous spacetimes (Hawking & Sachs, 1974)
17) Particle creation by black holes (Hawking, 1975)
18) Breakdown of predictability in gravitational collapse (Hawking, 1976)
19) Path-integral derivation of black-hole radiance (Hartle & Hawking, 1976)
20) Black holes and thermodynamics (Hawking, 1976)
21) Gamma rays from primordial black holes (Page & Hawking, 1976)
22) A new topology for curved space-time which incorporates the causal, differential, and conformal structures (Hawking, King & McCarthy, (1976)
23) Action integrals and partition functions in quantum gravity (Gibbons & Hawking, 1977)
24) Cosmological event horizons, thermodynamics, and particle creation (Gibbons & Hawking 1977)
25) Zeta function regularization of path integrals in curved spacetime (Hawking, 1977)
26) Gravitational instantons (Hawking, 1977)
27) The quantum mechanics of black holes (Hawking, 1977)
28) Gravitational multi-instantons (Gibbons & Hawking, 1978)
29) Path integrals and the indefiniteness of the gravitational action (Gibbons, Hawking & Perry, 1978)
30) Spacetime foam (Hawking, 1978)
31) Generalized spin structures in quantum gravity (Hawking & Pope, 1978)
32) Symmetry breaking by instantons in supergravity (Hawking & Pope, 1978)
33) Quantum gravity and path integrals (Hawking, 1978)
34) Classification of gravitational instanton symmetries (Gibbons & Hawking, 1979)
35) The path-integral approach to quantum gravity (Hawking, 1979)
36) The propagation of particles in spacetime foam (Hawking, Page & Pope, 1979)
37) Euclidean quantum gravity (Hawking, 1979)
38) Comments on cosmic censorship (Hawking, 1979)

Évidemment, il se pourrait que Hawking en ait discuté dans l'un des 7 livres (au moins) qu'il a publié durant la décennie...

Quoiqu'il en soit, à ma connaissance, les premières publications scientifiques de Hawking qui traitent sans ambigüité des ponts Einstein-Rosen apparaissent en 1988 et 1990 :

- Wormholes in spacetime (Hawking, 1988)
- Spectrum of wormholes (Hawking & Page, 1990)

La période (c-à-d après 1988) n'a rien d'étonnant puisque ceux qui sont habitués à la lecture des dossiers de Futura-Sciences (au nombre de 915 à l'heure actuelle) savent que :

Singularités, trou de ver et voyage spatiotemporel

En 1988, Thorne, Morris, et Yurtsever révélèrent le résultat de leurs calculs avec l'énergie négative ainsi que leur incroyable implication dans l'article intitulé Wormholes, Time Machines, and the Weak Energy Condition.

Cordialement.

[papy-alain]

Pas dans ceux qu'on connait, voir ma remarque ci-dessus, aucun des trous noirs connus ne sont en équilibre thermique : ils absorbent infiniment plus qu'ils n'émettent.

Oui, c'est justement ceux que tu observes.

[papy-alain]

J'ai essayé de retrouver une source qui corroborerait tes dires (au moins vis-à-vis de la date), mais je n'en ai pas trouvé. Tu peux être plus précis ?

Pfff, je ne sais plus où j'ai lu ça, je vais essayer de retrouver les références.

[Deedee81]

Pfff, je ne sais plus où j'ai lu ça, je vais essayer de retrouver les références.

Ce genre de symétrie de m'étonnerait pas. Mais si tu trouves, je suis preneur.

[Geb]

Pfff, je ne sais plus où j'ai lu ça, je vais essayer de retrouver les références.

Ce que j'essayais de suggérer c'est que ça m'étonnerait que tu trouves la démonstration de Hawking dont tu parles (si elle existe vraiment) dans ses publications avant 1988. Peut-être même que cette fameuse démonstration se trouve justement dans les papiers de 1988 et/ou 1990 que j'ai déjà cité.

Ce genre de symétrie de m'étonnerait pas. Mais si tu trouves, je suis preneur.

Et ensuite tu essayeras de nous vulgariser tout ça, n'est-ce pas ?

Cordialement.

[Deedee81]

Salut,

Et ensuite tu essayeras de nous vulgariser tout ça, n'est-ce pas ?

Gasp

[astrocurieux]

Vulgariser, ça je sais faire moi, je vais vous le vulgariser votre trou blanc.

Si j'ai bien compris l'histoire ont des propriétés inverses par rapport aux trous noirs.
Alors pourquoi chercher des trous blancs de la taille des trous noirs ?

Les trous noirs sont petits, les blancs sont grands.
Les trous noirs atirent la matière, les trous blancs la repoussent.
Les trous noirs sont le résultat d'un effondrement, les blancs d'une expansion.

Si j'ai pas dit trop de conneries cela ressemble au vide profond de l'univers.
Donc pour moi ils existent mais ne ressemblent pas du tout à l'idée que vous semblez vous en faire.
Ils se situent dans les zones sombres de l'univers et ont des dimensions impressionnantes, ils génèrent la gravitation qui stabilise les galaxies sans matière noire.

Mais bien sur ce n'est qu'une hypothèse.

[Deedee81]

Vulgariser, ça je sais faire moi, je vais vous le vulgariser votre trou blanc.

Non, non, pas vulgariser les trous blancs mais vulgariser le calcul de rayonnement de Hawking dans le cas des trous blancs. C'est déjà dur avec les TN, alors ici.....

[Geb]

Non, non, pas vulgariser les trous blancs mais vulgariser le calcul de rayonnement de Hawking dans le cas des trous blancs. C'est déjà dur avec les TN, alors ici.....

Oh, je n'en demanderais pas autant, rassures-toi! Ce que je souhaiterais, au mieux, c'est que tu détermines (en lisant la publi) si l'assertion de papy-alain est correcte si on trouve un beau jour le fameux papier dont il parle :

Par ailleurs, dans les années 1970, Stephen Hawking a démontré que quand un trou blanc et un trou noir sont en équilibre thermique avec leur environnement, ils absorbent et émettent la même quantité de rayonnement - et donc il est impossible de les distinguer.

Je suppose que le type qui a vulgarisé le papier de Hawking n'avait pas tes connaissances en maths et qu'il a peut-être interprété les propos de Hawking avec un peu trop d'emphase. Par contre, j'ai confiance en ton jugement (en tout cas plus qu'en le mien) en matière de compréhension des papiers de Hawking.

Cordialement.

[Deedee81]

Oh, je n'en demanderais pas autant, rassures-toi! Ce que je souhaiterais, au mieux, c'est que tu détermines (en lisant la publi) si l'assertion de papy-alain est correcte si on trouve un beau jour le fameux papier dont il parle :

Là, ce sera facile. Si papy ne s'est pas trompé, la seule existence de la publication répondra (presque) à la question

Le "presque" c'est ça :

Je suppose que le type qui a vulgarisé le papier de Hawking n'avait pas tes connaissances en maths et qu'il a peut-être interprété les propos de Hawking avec un peu trop d'emphase.

C'est peut-être venu de là, en effet.

Merci pour la confiance (mais je suis sûr qu'il y en a pleins d'autres ici qui sauraient comprendre l'article).

[Amanuensis]

Non, non, pas vulgariser les trous blancs mais vulgariser le calcul de rayonnement de Hawking dans le cas des trous blancs. C'est déjà dur avec les TN, alors ici.....

Selon un papier de Hawking, c'est la même chose :

Ref : http://prd.aps.org/abstract/PRD/v13/i2/p191_1 (1976), n°20 dans la liste de Geb

Extrait du résumé :
depuis

Black holes behave in a completely random and time-symmetric way and are indistinguishable, for an external observer, from white holes.

Le papier est quelque peu ancien, et cette vue a peut-être été oblitérée depuis. (Ce qui au passage souligne le danger à citer des articles isolément...)

[Geb]

Merci Amanuensis !

Le papier est quelque peu ancien, et cette vue a peut-être été oblitérée depuis. (Ce qui au passage souligne le danger à citer des articles isolément...)

Au moins, ça veut dire que ce que papy-alain disait était parfaitement exact. Mais est-il bien question du spectre des deux variantes ? Voilà un lien vers le papier intégral :

- Black holes and thermodynamics

Peut-être même que le papier cite un papier encore plus ancien qui dirait déjà que "black hole = white hole" pour un observateur extérieur.

Cordialement.

[Geb]

Personnellement, je ne connais aucune publication scientifique (de Hawking par exemple), qui cite le nom de "white hole".

Je viens de regarder ce que Hawking a publié entre le 1er janvier 1970 et le 31 décembre 1979 : à ma connaissance, il n'y est jamais fait mention de trou de ver/trou blanc/fontaine blanche.

Ce que j'essayais de suggérer c'est que ça m'étonnerait que tu trouves la démonstration de Hawking dont tu parles (si elle existe vraiment) dans ses publications avant 1988.

Autant de mentions à biffer.

Cordialement.

[Amanuensis]

Au moins, ça veut dire que ce que papy-alain disait était parfaitement exact.

Ah bon ? Votre lecture est charitable, c'est à mettre l'actif de votre bonté.

[Deedee81]

Salut,

Merci à vous deux. Je n'ai lu que le début de la partie sur les trous blancs. C'est assez intéressant et je dois dire que je n'y avais pas pensé. Ce qu'il dit c'est ceci :

1) Un corps à l'équilibre thermique n'a pas de flèche du temps (c'est un effet thermodynamique, tous ses paramètres macro sont constants et les paramètres micro sont aléatoires).
2) Un trou blanc est le même qu'un trou noir après renversement du temps t -> -t

D'où l'affirmation de Papy.

Mais cela veut dire aussi que pour un trou blanc à l'équilibre thermique, ce qui sort du trou blanc est un rayonnement thermique identique au rayonnement de Hawking.

Or après réflexion, ce n'est pas si absurde (il faudrait lire le reste de l'article pour voir si je ne dis pas une grosse connerie, je l'imprime et je le lirai à tête reposée ce long week-end : c'est la fête du roi chez nous et je fais le pont ) : dans le rayonnement de Hawking d'un trou noir, on calcule les fluctuations du vide près de l'horizon (en général on part d'une étoile en effondrement et on calcule ce qui arrive à aux fluctuations de l'état du vide "normal" venant de "l'infini" après passage dans le corps en effondrement et sortie du TN juste à temps) et on constate que la composante positive sort (rayonnement de Hawking) et la composante d'énergie négative disparait dans le trou noir.

Or, après renversement du temps, ce qu'on va obtenir c'est exactement l'inverse : un trou blanc et la composante d'énergie négative qui sort du trou blanc. Sauf qu'après renversement du temps..... cette composante devient aussi une composante d'énergie positive. D'où le même rayonnement dans les deux cas.

Simple mais étonnant !

[Geb]

Ce qu'il dit c'est ceci :

1) Un corps à l'équilibre thermique n'a pas de flèche du temps (c'est un effet thermodynamique, tous ses paramètres macro sont constants et les paramètres micro sont aléatoires).
2) Un trou blanc est le même qu'un trou noir après renversement du temps t -> -t

Mais cela veut dire aussi que pour un trou blanc à l'équilibre thermique, ce qui sort du trou blanc est un rayonnement thermique identique au rayonnement de Hawking.

Ok, I get it!

Or après réflexion, ce n'est pas si absurde (il faudrait lire le reste de l'article pour voir si je ne dis pas une grosse connerie, je l'imprime et je le lirai à tête reposée ce long week-end : c'est la fête du roi chez nous et je fais le pont )

Ce qui m'intéresserait aussi, c'est de vérifier les citations dans l'article, pour voir si la relation trou blanc égale trou noir a été véritablement démontrée par Hawking pour la première fois dans ce papier ou s'il a eu des prédécesseurs (qu'il citerait peut-être dans les références) et que la démonstration se trouve ailleurs...

Puis, comme le dit Amanuensis, le cadre théorique a sans doute beaucoup évolué depuis. Voir par exemple les développements théoriques au sujet du paradoxe de l'information :

Le rayonnement des trous noirs comme clé de la physique du XXIième siècle

(Au passage, j'ai déjà vu "XXIe siècle", mais "XXIième siècle", ça jamais).

Cordialement.

[papy-alain]

D'où l'affirmation de Papy.

Ce n'est pas vraiment une affirmation de ma part, je n'ai fait que citer de mémoire un passage lu dans un bouquin il y a longtemps. Je me rappelle juste que c'était en anglais, mais il m'est difficile de remettre la main dessus. Mais je crois que c'est inutile, vu que ce passage semble bien se rapporter au texte que tu as maintenant sous les yeux.

Autant de mentions à biffer.

Merci, Geb, tu m'enlèves un doute sur l'état de ma mémoire.

Ah bon ? Votre lecture est charitable, c'est à mettre l'actif de votre bonté.

Ca, par contre, c'est le genre d'intervention agressive et gratuite à laquelle bon nombre d'intervenants commencent à s'habituer.

[Deedee81]

Ce n'est pas vraiment une affirmation de ma part

Je me suis juste mal exprimé. Désolé,