La lumière peut-elle s'accéléré sous l'influence du trou noir ?

[inviteb14aa229]

Pourtant, le signal envoyé devant lui lui revient (par derrière) avant l'autre !

Bonjour,

Ce n'est pas le contraire ?
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[Deedee81]

Ce n'est pas le contraire ?

Si, désolé.

J'ai bien dit hier que j'étais crevé (aujourd'hui ça va mieux )

[Garion]

Salut,

Au moins pour ce qu'on en sait, du moins d'après la théorie (difficile d'aller vérifier, même actuellement près d'un TN), tout observateur qui tombe dans le TN et qui mesurerait la vitesse de la lumière trouverait toujours 'c' (aussi bien avant qu'après le passage de l'horizon).

Et on peut même dire que n'importe quel observateur dans n'importe quelle position et n'importe quelle vitesse et direction mesurerait la vitesse de la lumière toujours à c.
N'est-il pas ?

[Zefram Cochrane]

Bonsoir,
cette affirmation est fausse même en prenant la vitesse de la lumière constante localement.
en admettant dr/dt = c les conditions de mesure ferait que delta r/ delta t donneraient une vitesse moyenne de la lumière, forcément différente de c puisque l'ensemble observateur plus dispositif de mesure ne mesure pas dr et l'expérience ne s'étend pas sur un intervalle de temps dt.
cordialement,
Zefram

[invite868286e5]

Ca me parait quand même très étrange cette histoire de vitesse de la lumière qui reste constante dans un TN sachant que la lumière émise dans les couches inférieures du soleil mettent justement un certain temps à s'en extirper à cause des recombinaisons Energie/Matière... Ici, les forces en jeu étant encore plus extrêmes...

http://forums.futura-sciences.com/as...e-lumiere.html

[Calvert]

Ca me parait quand même très étrange cette histoire de vitesse de la lumière qui reste constante dans un TN sachant que la lumière émise dans les couches inférieures du soleil mettent justement un certain temps à s'en extirper à cause des recombinaisons Energie/Matière... Ici, les forces en jeu étant encore plus extrêmes...

La lumière met du temps pour sortir du Soleil, non pas parce qu'elle ralentit, mais parce qu'elle est diffusée sans arrêt. Du coup, son cheminement du centre vers le bord n'est pas une ligne droite, mais un chemin tortueux et beaucoup plus long (voir "marche aléatoire"), ce qui explique que la lumière mette du temps à sortir. Notons au passage que les photons qui sortent finalement du Soleil ne sont pas du tout les mêmes que ceux produits dans le coeur.

[invite868286e5]

Et en quoi avec un TN ce serait différent?

[Calvert]

Quand on parle des géodésiques de type lumière entrant dans un trou-noir, on discute d'un cas idéalisé, ou la lumière ne peut interagir avec rien. C'est complètement différent.

[Deedee81]

Et en quoi avec un TN ce serait différent?

Car l'intérieur d'un TN se vide très vite (tout va au centre). A moins bien entendu que de grosses quantités de matière ne tombent dedans après.

[invite868286e5]

Quand on parle des géodésiques de type lumière entrant dans un trou-noir, on discute d'un cas idéalisé, ou la lumière ne peut interagir avec rien. C'est complètement différent.

Avec rien... Avec ton TN quand même... Sinon, effectivement, si la lumière n'interagit pas avec ton TN, C sera toujours égale à C...

[Calvert]

Avec rien... Avec ton TN quand même... Sinon, effectivement, si la lumière n'interagit pas avec ton TN, C sera toujours égale à C...

Dans le Soleil, les photons se déplacent à c. C'est juste qu'ils ne sortent pas en ligne droite, mais font un long chemin en zig-zag avant de trouver la sortie. S'ils ne sortent pas directement, c'est à cause de l'interaction avec la matière, pas à cause de la gravitation du Soleil. Dans un trou noir, si on ne considère que la gravitation, les photons vaut aussi à "c", et se déplacent en ligne droite (avec les précautions d'usage dans le cadre de la RG).

[invite51d49524]

L’expression de « trou noir qui se vide » me semble un peu étrange…

Il me semble que, quand il grossit, c’est parce que sa masse augmente avec la matière absorbée. Donc la matière, pour moi, ne se vide nul par mais reste bien dans le TN, écrasée.

Quoiqu’en fait, si un TN a une masse infinie, elle ne peut donc pas augmenter…
Alors pourquoi grossi-t-il ?

Et je me demande d’ailleurs s’il existe un seuil limite de compression de la matière où elle ne peut plus s’écraser davantage ? Une façon de gaver un TN…

Je crois avoir entendu parler d’évaporation de TN, comme une sorte de fin de vie (pas de mise en sommeil) s’il n’absorbe plus rien. Quelqu’un pourrait rapidement expliquer le principe ou me dire si je me fourvoie complètement?

[Paraboloide_Hyperbolique]

L’expression de « trou noir qui se vide » me semble un peu étrange…

Il me semble que, quand il grossit, c’est parce que sa masse augmente avec la matière absorbée. Donc la matière, pour moi, ne se vide nul par mais reste bien dans le TN, écrasée.

Oui, en-deçà de l'horizon des événements.

Quoiqu’en fait, si un TN a une masse infinie, elle ne peut donc pas augmenter…
Alors pourquoi grossi-t-il ?

Non, il a une masse finie (que l'on peut même mesurer ou prédire dans certains cas). Par exemple, si je me rappelle bien, notre trous noir galactique Sagitarius A*, possède une masse de quelques millions de masses solaires.

Et je me demande d’ailleurs s’il existe un seuil limite de compression de la matière où elle ne peut plus s’écraser davantage ? Une façon de gaver un TN…

Pour le moment et strictement parlant, on ne sait pas. La relativité générale dit que oui, la mécanique quantique dit que c'est probablement non. Seule une théorie quantique de la gravité pourrait nous renseigner de manière fiable sur ce point.

Je crois avoir entendu parler d’évaporation de TN, comme une sorte de fin de vie (pas de mise en sommeil) s’il n’absorbe plus rien. Quelqu’un pourrait rapidement expliquer le principe ou me dire si je me fourvoie complètement?

C'est un concept développé par Stephen Hawking. En gros, le vide est parcouru de fluctuations quantiques créant des paires de particules s'annihilant l'une l'autre. Si une telle paire est crée au voisinage de l'horizon des événements, une particule de la paire peut être absorbée par le trou noir (passe sous l'horizon des événements) et s'annihiler avec de la matière dans celui-ci, tandis que l'autre peut s'échapper (étant du "bon" côté de l'horizon). Cela a pour résultat que le trou noir perd de l'énergie par "évaporation".

[invitee3b5ae9c]

C'est impossible, mais avec une explication, ça te paraîtra très simple :

Tu sais (du moins tu le sais à partir de maintenant), que la vitesse de la lumière dans le vide, que l'on nomme c, est une constante et est donc invariable. Aucun objet dans l'univers ne peut atteindre la vitesse de c, ni la dépasser. Seules les particules sans masse (les photons) et les ondes électromagnétiques voyagent à la vitesse de la lumière.
Or, un trou noir exerce une telle gravitation sur les "objets" environnants que la vitesse de libération d'un trou noir est supérieure à la vitesse de la lumière. C'est pourquoi aucun objet, même pas la lumière, ne peut échapper à un trou noir, car ils devraient atteindre une vitesse inatteignable pour s'en libérer. La vitesse de la lumière, si elle augmentait, finirait par atteindre cette vitesse, et ainsi, la lumière provenant d'un trou noir nous parviendrait. Or tu sais que ce n'est pas le cas, car la lumière "émise" par le trou noir, ne peut pas dépasser sa vitesse de façon à s'échapper de son attraction, du fait que la lumière "émise" en est automatiquement renvoyée.

Mais je pense que tu dois surtout retenir que c est invariable, bien que dans un trou noir, les lois de la physique telles que nous les connaissons perdent toute logique.

En espérant t'avoir aidé

[Deedee81]

Bonjour,

Bienvenue sur Futura

C'est impossible, mais avec une explication, ça te paraîtra très simple :

Explication un peu trop newtonienne à mon goût (mais vu le pseudo ) mais tout à fait correcte.

P.S. Il me semble que tu réponds au premier message, non ? Dans ce cas n'hésite pas à mettre un "quote" avec un partie du message initial (utiliser le bouton "répondre avec citation") afin que l'on sache à quoi tu réponds (il y a quand même 43 messages avant le tiens dans ce fil de discussion )

[Zefram Cochrane]

Explication un peu trop newtonienne à mon goût (mais vu le pseudo ) mais tout à fait correct.

Bonjour,

Par définition, la vitesse de libération est la vitesse minimale nécessaire pour un mobile pour s'éloigner indéfiniement de la source du champ de gravitation.

Si l'explication était correcte, comme nous ne sommes pas à une distance infinie des TN que nous observons , un astronaute que serait à l'intérieur de l'un d'eux pourrait en ressortir puisqu' une vitesse inférieure à celle de la lumière et donc celle de libération (vu la position de l'astronaute) serait suffisante.


Les photons n'ayant pas de masse, leur vitesse est toujours égale à la vitesse de la lumière, leur appliquer le concept de vitesse de libération est un contresens, à mon avis.

La réponse correcte est je pense qu'en dessous de l'horizon, les photons n'ont aucun avenir à l'extérieur du TN.
Cordialement,
Zefram

[Deedee81]

La réponse correcte est je pense qu'en dessous de l'horizon, les photons n'ont aucun avenir à l'extérieur du TN.

Ou bien :

Les chemins suivis par les corps (en chute libre) sont des géodésiques (lignes les plus courtes entre deux points de l'espace-temps, pas de l'espace seul !) Il se fait que pour un trou noir, l'espace-temps est tellement déformé que toutes les géodésiques situées sous l'horizon vont vers le centre.

On généralise aisément aux chemins non géodésiques (une fusée avec ses réacteurs allumés).

Avec des "paradoxes" amusant : sous l'horizon, plus on essaie de retarder sa chute (avec des gros réacteurs par exemple) et plus on arrive vite au centre.

Et déjà hors de l'horizon. Sous la dernière orbite des photons, la force centrifuge s'inverse (elle pousse vers le trou noir). On a donc intérêt à avoir de sacré réacteurs pour flotter au-dessus de l'horizon, car une mise en orbite ne ferait que précipiter la chute.

[Zefram Cochrane]

Et si on veut accélérer sa chute, on arrive au centre?
Cordialement,
Zefram

[Zefram Cochrane]

Désolé, question précédente idote.
je pense qu'on peut affirmer que le fait que la vitesse de libération au niveau de l'horizon du TN soit C est une des conséquences de la convergence des géodésiques vers le centre du TN à partir de cette limite et non la cause qui empêche à la lumière de s'échapper du TN.

Si un astronaute situé sous l'horizon d'un TN et suivant une tranjectoire radiale vers son centre émet de la lumière radialement vers l'extérieur. Quelle sera la trajectoire suivie par les photons?


Cordialement
Zefram

[Deedee81]

Pour la question (idiote ? ) précédente :

Si on allume une fusée pour essayer de remonter (lorsqu'on est sous l'horizon), l'effet inverse se produit : on arrive plus vite au centre.

Plus bizarre que ça tu meurs (forcément, avec la singularité ). C'est Alice au pays des merveilles qui devait courir pour rester sur place (en fait ici c'est l'inverse). Lewis Caroll était un visionnaire (il était mathématicien et féru de logique formelle).

je pense qu'on peut affirmer que le fait que la vitesse de libération au niveau de l'horizon du TN soit C est une des conséquences de la convergence des géodésiques vers le centre du TN à partir de cette limite et non la cause qui empêche à la lumière de s'échapper du TN.

Les deux. Comment veux-tu que la lumière s'échappe si aucune géodésique ne sort du trou noir ? (voir aussi ci-dessous avec les cônes)

Si un astronaute situé sous l'horizon d'un TN et suivant une tranjectoire radiale vers son centre émet de la lumière radialement vers l'extérieur. Quelle sera la trajectoire suivie par les photons?

Vers l'extérieur pour lui, vers le centre dans un repère lié au TN.

C'est une des raisons pour laquelle parler de vitesse de libération est un peu délicat. Mais c'est quand même possible (si on considère un bonhomme stationnaire au-dessus de l'horizon, disons à un micron de celui-ci, on peut mesurer la vitesse par rapport à lui, et elle vaut 'c' pour la vitesse de libération et c'est évidemment lié à la déformation et autre géodésiques puisque les cônes relativistes sont quasiment couchés sur l'horizon, un tout petit bout du cône du futur dépassant de l'horizon si on est juste au-dessus, et donc la vitesse de libération forcément proche de c). Dans le TN ce n'est même plus possible d'en parler car il n'y a plus aucun repère stationnaire par rapport auquel définir une telle vitesse (même si on parle de "vitesses plus grandes que c").

Comme d'une manière générale il peut être très délicat de parler de vitesse dès que l'espace-temps est déformé et on risque non seulement de dire des bêtises mais d'induire les profanes en erreur, j'estime qu'il vaut mieux bannir le mot vitesse avec les TN. Enfin, ça c'est mon avis

[Deedee81]

Comme d'une manière générale il peut être très délicat de parler de vitesse dès que l'espace-temps est déformé et on risque non seulement de dire des bêtises mais d'induire les profanes en erreur, j'estime qu'il vaut mieux bannir le mot vitesse avec les TN. Enfin, ça c'est mon avis

Pour être plus clair. Etant donné que déjà en relativité restreinte et même en physique classique il est important de dire dans quel repère on mesure la vitesse, il faut aussi le faire en RG et même encore plus :
- bien préciser comment on définit cette vitesse, mathématiquement, TOUJOURS
- bien préciser comment on la mesure, physiquement (avec des appareils et tout et tout, ici disons l'observateur stationnaire qui mesure la vitesse en mesurant avec son horloge le temps de passage à ses pieds et à sa tête du signal qui sort).