Discussion théorique autour d'une propulsion par trou noir.

[invitead253c2a]

Bonsoir,

je sais que le sujet est limite vis à vis des règles du forum, ceci dit je reste dans les connaissances établies à l'heure actuelle. Je ne parle donc pas de trous de vers, pont d'Einstein-Rosen, de dimension parallèle,...

Les données :
- Le LHC du CERN est capable de produire, en théorie, des mini-trous noirs. (A l'heure actuelle, y en a-t-il eu ?)
- un trou noir est une masse dans l'espace, déformant celui-ci et qui par gravité attire ce qui se trouve dans son environnement.
- les mini-trous noirs sont à faible durée de vie (phénomène d’évaporation des trous noirs , Stephen Hawking , 1975)

L'idée :
construire en orbite un accélérateur de particule, et faire en sorte que les minis-trous noirs générés le soit à l'avant de l'appareil.
Ce faisant, il se forme à l'avant une déformation très temporaire de l'espace qui attire le vaisseau dans cette direction. Le mini-trou noir s'évapore (pas de dommage au vaisseau ?) et un nouveau se forme de nouveau à l'avant,...
Ainsi le vaisseau est en accélération continue, bien que la vitesse soit très très minime au départ.

Problème : les minis-trous noirs (théorique ?) du LHC se formeraient dans le tunnel du LHC, alors que là il faudrait pouvoir produire ceux-ci à l'extérieur du vaisseau.

Mes questions :
- a-t-on déjà produit des minis-trous noirs ?
- l'énergie gravitationnelle de mini-trous noirs peut-elle être suffisante pour le déplacement d'un vaisseau qui serait à priori gigantesque (source d'énergie pour l'accélérateur + accélérateur)
- y aurait-il des dommages à long terme sur le vaisseau du fait de la présence de minis-trous noirs à l'avant ? (contraintes mécaniques, diffusion d’énergie lors de l'évaporation du trou-noir,...)

Merci pour vos lumières !
-----

[Gloubiscrapule]

- a-t-on déjà produit des minis-trous noirs ?

Peut-être mais ce qui est sur c'est qu'on a jamais prouvé leur observation. Ceci dit les mini trou créés au LHC ça reste dans des modèles théoriques assez spéculatif.

- l'énergie gravitationnelle de mini-trous noirs peut-elle être suffisante pour le déplacement d'un vaisseau qui serait à priori gigantesque (source d'énergie pour l'accélérateur + accélérateur)

Non. Rien que l'accélérateur a une masse et donc un champ gravitationnel bien supérieur au vulgaire petit trou noir. Quoiqu'il en soit l'énergie se conserve et toute forme d'énergie créé un champ gravitationnel. Donc si ton trou noir accélère le vaisseau, ce qui l'a produit le fait aussi forcément.

- y aurait-il des dommages à long terme sur le vaisseau du fait de la présence de minis-trous noirs à l'avant ? (contraintes mécaniques, diffusion d’énergie lors de l'évaporation du trou-noir,...)

Vu leur taille je pense pas...

[invitead253c2a]

- Ok pour le point 1, on reste dans la spéculation de certains modèles. Ceci dit l'existence dans l'espace de trou noir n'est pas à remettre en question (?).

- pour le point 2, c'est précisément l'idée de ce type de propulsion : le vaisseau doit avoir une masse ce qui lui permet d'attirer le mini trou noir à lui, et vis versa. En fait le trou noir se dissipant, et puisqu'un autre est créé à l'avant ; on peut comparer ce type de propulsion à une chute perpétuelle en avant (jusqu'à l'arrêt de la synthèse des minis-trous noirs).
Même si la gravité entre vaisseau et trou noir est extrêmement faible, elle est bien présente :
On a F=G.(M1.M2)/d²
je ne parviens pas à déterminer d'ordre de grandeur pour la masse de tels (hypothétiques) trous noirs. Que disent les modèles à ce sujet.

Le principe de propulsion par gravité se rapproche du principe de la "fronde" utilisé pour les trajectoires des sondes dans le système solaire : la gravité des corps planétaires permet l’accélération de la sonde.
Dans le cas d'une propulsion par trou noir, on pourrait comparer ça un "traineau" où les rennes sont les minis-trous noirs et le traineau est le vaisseau.

[Andrei2010]

- Ok pour le point 1, on reste dans la spéculation de certains modèles. Ceci dit l'existence dans l'espace de trou noir n'est pas à remettre en question (?).

La création de trous noirs au LHC possible dans un modèle où existerait une dimension supplémentaire. Où, pour la refaire à l'envers : si l'on en crée un, c'est qu'il existe une 5e dimension (la 4e étant le temps).
Mais, toujours est-il qu'un éventuel trou noir du LHC serait crée par concentration d'énergie, alors que les trous noirs dans l'espace cosmique se sont crées par effondrement gravitationnel. L'existence de ces derniers n'est donc pas à remettre en question.

le vaisseau doit avoir une masse ce qui lui permet d'attirer le mini trou noir à lui, et vis versa. En fait le trou noir se dissipant, et puisqu'un autre est créé à l'avant ; on peut comparer ce type de propulsion à une chute perpétuelle en avant (jusqu'à l'arrêt de la synthèse des minis-trous noirs).
Même si la gravité entre vaisseau et trou noir est extrêmement faible, elle est bien présente :
On a F=G.(M1.M2)/d²
je ne parviens pas à déterminer d'ordre de grandeur pour la masse de tels (hypothétiques) trous noirs.

Relis la réponse de Gloubiscrapule, de préférence en essayant de la comprendre. Il y est écrit noir sur blanc que l'énergie utilisée pour produire des trous noirs suffirait pour propulser le vaisseau. Inutile donc de produire des trous noirs.
Par ailleurs, n'oublie pas que la durée de vie et le champ gravitationnel d'un trou noir sont fonction de sa masse. Un trou noir capable d'accélérer ton vaisseau à, disons, 100 km/s, aurait une masse trop importante pour se dissiper avant d'engloutir le vaisseau. Mais, encore une fois, le problème ne se pose même pas, puisque l'énergie consacrée à la création du trou noir suffirait pour mouvoir le navire à une vitesse identique ou supérieure.

[A voir en vidéo sur Futura]

[GillesH38a]

- Ok pour le point 1, on reste dans la spéculation de certains modèles. Ceci dit l'existence dans l'espace de trou noir n'est pas à remettre en question (?).

- pour le point 2, c'est précisément l'idée de ce type de propulsion : le vaisseau doit avoir une masse ce qui lui permet d'attirer le mini trou noir à lui, et vis versa. En fait le trou noir se dissipant, et puisqu'un autre est créé à l'avant ; on peut comparer ce type de propulsion à une chute perpétuelle en avant (jusqu'à l'arrêt de la synthèse des minis-trous noirs).
Même si la gravité entre vaisseau et trou noir est extrêmement faible, elle est bien présente :
On a F=G.(M1.M2)/d²
je ne parviens pas à déterminer d'ordre de grandeur pour la masse de tels (hypothétiques) trous noirs. Que disent les modèles à ce sujet.

l'attraction par une masse à grande distance est exactement la même que ce soit un trou noir ou pas (il n'y a qu'à quelques rayons de Schwarzschild que les orbites changent et deviennent instables, mais à grande distance, ça devient absolument identique à la gravité newtonienne). Autrement dit ton vaisseau peut balancer des billes tout à fait normales devant lui, il sera attiré pareil ! réfléchis à pourquoi on ne peut pas se propulser de cette manière

[invitead253c2a]

Mais, toujours est-il qu'un éventuel trou noir du LHC serait crée par concentration d'énergie, alors que les trous noirs dans l'espace cosmique se sont crées par effondrement gravitationnel.

- une concentration d'énergie ne correspond-elle pas à une concentration de masse, et donc à l'extrême à un effondrement gravitationnel ?

Relis la réponse de Gloubiscrapule, de préférence en essayant de la comprendre. Il y est écrit noir sur blanc que l'énergie utilisée pour produire des trous noirs suffirait pour propulser le vaisseau. Inutile donc de produire des trous noirs.
Par ailleurs, n'oublie pas que la durée de vie et le champ gravitationnel d'un trou noir sont fonction de sa masse. Un trou noir capable d'accélérer ton vaisseau à, disons, 100 km/s, aurait une masse trop importante pour se dissiper avant d'engloutir le vaisseau. Mais, encore une fois, le problème ne se pose même pas, puisque l'énergie consacrée à la création du trou noir suffirait pour mouvoir le navire à une vitesse identique ou supérieure.

C'est à dire que l’éjection des particules à l'arrière du vaisseau serait préférable à la traction par l'avant ? En gros c'est le principe du moteur ionique ?

Autrement dit ton vaisseau peut balancer des billes tout à fait normales devant lui, il sera attiré pareil ! réfléchis à pourquoi on ne peut pas se propulser de cette manière

Logique : l'énergie utilisée pour propulser les billes envoie le vaisseau en arrière par principe de réaction. (C'est comme souffler sur la voile d'un bateau sur lequel on se trouve pour le faire avancer... : improductif)

[Andrei2010]

- une concentration d'énergie ne correspond-elle pas à une concentration de masse, et donc à l'extrême à un effondrement gravitationnel ?

Essaie de structurer mieux ta pensée. Plus haut, tu demandais si l'existence des trous noirs cosmiques est à remettre en question... Je t'expliquais que non, puisque les éventuels TN du LHC seraient crées par l'énergie, et ceux de l'espace sont crées par l'effondrement d'une étoile. Bref, il s'agit de deux processus différents (l'un utilisant de l'énergie, l'autre utilisant de la matière) qui donnent le même résultat : un TN.

[invitead253c2a]

j'essaie de mieux structurer ma pensée :
- au LHC, l’accélérateur de particules réalisent une accélération de celle-ci puis une collision. En théorie on se retrouve donc au niveau de la zone de collision avec une concentration de masse dans un faible volume, donc hypothétiquement un trou noir éventuel. L'énergie ne sert qu'à accélérer les particules.
- dans un trou noir, la gravité est l'énergie qui permet la concentration de masse (et donc le trou noir).
J'ai bon jusque là ?

Il me semblait qu'il y avait un lien entre énergie et matière, et qu'une conversion était possible de l'un à l'autre. Je croyais que la relation avait été simplifié par Einstein avec l'équation E=mC². Donc dans mon esprit, concentrer de l'énergie ou de la matière, c'est du pareil au même.

merci de toute réponse...

[WizardOfLinn]

Pour se bricoler un moteur à rayonnement Hawking, il faudrait juste dompter un petit trou noir de quelques millions de tonnes :
http://arxiv.org/abs/0908.1803
Bonne lecture

[invitead253c2a]

merci Wizard, je lirai ce petit document d'ici peu. Bien que le résumé semble montrer que l'énergie du trou noir sert à la propulsion, alors que dans mon hypothèse la masse est responsable de la courbure de l'espace à l'avant du vaisseau qui sert de "tracteur".

[WizardOfLinn]

Alors, tu peux toujours faire une recherche sur la distorsion d'Alcubierre.