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Effet Shapiro aux abords d'un Trou noir



  1. #1
    Zefram Cochrane

    Lightbulb Effet Shapiro aux abords d'un Trou noir


    ------

    Bonsoir,
    En remontant un champ de gravitation, les photons subissent un retard du fait de la dilatation du temps.
    Ainsi, pour un photon s'éloignant radialement de la surface du Soleil et arrivant sur Terre, ce retard est, de mémoire, de l'ordre de 53us. Cela veut dire aussi qu'il a parcouru une distance supérieure de 53E-6 * 299 792 458 mètres à la distance séparant la surface du Soleil de la Terre. c'est l'effet Shapiro appliqué à un éloignement radial d'un photon dans un champ de gravitation à symétrie sphérique.

    Plus on est proche d'un trou noir, plus ce retard devient important. Ma question est : est ce que le retard du à l'effet Shapiro ne devient il pas infini lorsque l'on est très proche de la surface d'un trou noir. Est ce que cela n'implique t'il pas que la distance nous séparant de ce trou noir soit infinie également?

    cordialement,
    Zefram

    -----
    Fatal Bazooka : Fous ta cagoule!

  2. Publicité
  3. #2
    phys4

    Re : Effet Shapiro aux abords d'un Trou noir

    Bonjour,

    L'on donne habituellement le nom d'effet Saphiro au déphasage entre les trajets de deux rayons qui se croisent en deux points, l'un des rayons passant près d'une masse, l'une plus loin.

    Si nous considérons deux rayons passant de part et d'autre d'un TN à des distances différentes, nous ne parviendrons pas à obtenir un déphasage infini, car le rayon proche ne peut pas passer au ras de l'horizon (il ne continuerait pas) il peut juste frôler la sphère de lumière.

    L'on pourrait aussi considérer que le rayon fait un grand nombre de tours autour du TN avant de repartir, c'est possible bien que difficile à réussir.
    Cela conduit à un trajet qui tend vers l'infini par incréments successifs.
    A plus.
    Comprendre c'est être capable de faire.

  4. #3
    Zefram Cochrane

    Re : Effet Shapiro aux abords d'un Trou noir

    Bonjour,
    L'effet Shapiro est un peu mal défini; http://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_Shapiro, car il cumule le retard du fait de la dilatation du temps que j'ai décrit dans mon message à celui du à l'allongement de la trajectoire (euclydienne) du fait de la courbure de celle-ci.
    Dans les deux lien qui suivent, l'effet Shapiro y est décrit en le restreignant au retard du à la dilatation temporelle; http://membres.multimania.fr/tperela...s/shapiro.html
    http://physique.coursgratuits.net/re...la-lumiere.php
    Je suppose que la sphère de lumière est celle d'un rayon de 1.5 Rs concentrique au TN, ma question serait plus dans le cas d'un astronaute qui serait au bord d'un TN et avant d'y disparaître, emet un laser (trajectoire rectiligne) en direction de la Terre.
    Je me demande d'ailleurs si le fait que l'on ait l'impression depuis la Terre devoir l'astronaute figé dans le temps (notion d'étoile gelée) n'est pas du en réalité à l'effet Shapiro parce que la lumière, ayant une distance infinie à franchir, mettra un temps infini à nous parvenir et qu'en conséquence on ne voit plus l'image de l'astronaute; alors que dans les discussions il me semble que le gel de l'image semble liée à la dilatation du temps s'exerçant sur la suite des événéments et non sur la durée de propagation des photons.

    Cordialement,
    Zefram
    j'espère avoir été compréhensible
    Fatal Bazooka : Fous ta cagoule!

  5. #4
    Gloubiscrapule

    Re : Effet Shapiro aux abords d'un Trou noir

    Citation Envoyé par Zefram Cochrane Voir le message
    L'effet Shapiro est un peu mal défini; http://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_Shapiro, car il cumule le retard du fait de la dilatation du temps que j'ai décrit dans mon message à celui du à l'allongement de la trajectoire (euclydienne) du fait de la courbure de celle-ci.
    L'allongement de la trajectoire est du au rayon lumineux qui ne suit plus une ligne droite car s'il suivait une ligne droite la gravité de l'astre le dévirait et on ne le verrait pas. Du coup les rayons partent en biais (par rapport à la ligne de visée), la trajectoire est dévié et nous arrive finalement. C'est cette trajectoire "tordu" et non à proprement parler la courbure de l'espace qui est à l'origine du phénomène. Il se produirait aussi avec la théorie de Newton.

    Citation Envoyé par Zefram Cochrane Voir le message
    Je me demande d'ailleurs si le fait que l'on ait l'impression depuis la Terre devoir l'astronaute figé dans le temps (notion d'étoile gelée) n'est pas du en réalité à l'effet Shapiro parce que la lumière, ayant une distance infinie à franchir, mettra un temps infini à nous parvenir et qu'en conséquence on ne voit plus l'image de l'astronaute; alors que dans les discussions il me semble que le gel de l'image semble liée à la dilatation du temps s'exerçant sur la suite des événéments et non sur la durée de propagation des photons.
    Le gel de l'image est lié à la dilatation du temps. Si tu émets des signaux de façon radiale au trou noir tu auras toujours la dilatation du temps pourtant il n'y a aucun allongement de la trajectoire car celle-ci vient bien en ligne droite du trou noir et n'est pas dévié.
    Dernière modification par Gloubiscrapule ; 07/05/2012 à 10h17.
    Quand le sage montre la lune, l'imbécile regarde le doigt...

  6. #5
    Zefram Cochrane

    Re : Effet Shapiro aux abords d'un Trou noir

    Bonjour,
    Citation Envoyé par Gloubiscrapule Voir le message
    L'allongement de la trajectoire est du au rayon lumineux qui ne suit plus une ligne droite car s'il suivait une ligne droite la gravité de l'astre le dévirait et on ne le verrait pas. Du coup les rayons partent en biais (par rapport à la ligne de visée), la trajectoire est dévié et nous arrive finalement. C'est cette trajectoire "tordu" et non à proprement parler la courbure de l'espace qui est à l'origine du phénomène. Il se produirait aussi avec la théorie de Newton.
    Ah?
    Ce n'est pas ce que j'ai compris; d'après le lien suivant :
    http://physique.coursgratuits.net/re...la-lumiere.php

    Vers cette frontière limite, la lumière semble mettre un temps infini par rapport à un observateur extérieur à se déplacer lorsqu'elle approche un Trou Noir. Elle ne parvient donc jamais vraiment à l'atteindre par rapport à l'observateur, d'où le fait que les Trous Noirs peuvent être entourés en fonction de leur environnement d'un halo lumineux aux abords du rayon de Schwarzschild. De plus, puisque le temps semble arrêté, la fréquence de la lumière environnant le Trou Noir a une fréquence qui tend vers zéro et tend vers l'infra-rouge.
    il semble qu'en partie, l'effet Shapiro soit lié à la dilatation temporelle du fait de la proximité des photons avec l'horizon du TN.
    Citation Envoyé par Gloubiscrapule Voir le message
    Le gel de l'image est lié à la dilatation du temps. Si tu émets des signaux de façon radiale au trou noir tu auras toujours la dilatation du temps pourtant il n'y a aucun allongement de la trajectoire car celle-ci vient bien en ligne droite du trou noir et n'est pas dévié.
    http://www.astronomes.com/la-fin-des...vite-generale/
    Sans vouloir t'être désagréable, il me semble qu'à la dilatation du temps s'accompagne la contraction des longueurs. La distance parcourue par le photon est plus grande que celle en apparence euclydienne, d'où le retard à l'arrivée.
    De plus si cette distance n'était pas plus grande et que la durée du voyage du photon l'était, alors la vitesse du photon serait inférieure à C et tu sais que je ne suis pas un fervent défenseur de la constance de la vitesse de la lumière
    Fatal Bazooka : Fous ta cagoule!

  7. A voir en vidéo sur Futura

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