Question sur les trous noirs

[Zefram Cochrane]

Bonjour Papy ^^

Si l'idée d'un temps arrêté sur l'horizon du TN te perturbe, il suffit de rappeler l'idée de base de l'étoile gelée pour résoudre le problème:
Vu de loin, l'étoile en effondrement n'atteint jamais l'état final TN. La formation de l'horizon est rejeté, pour l'observateur lointain, dans un futur infini . Une singularité dont l'existence est située dans notre futur n'existe pas réellement pour nous dans notre temps présent. Voilà comment on evite la singularité.
Vu de prés, on tombe dans le TN et le temps local est perçu normalement.

Je rajouterai qu'on peut considérer une étoile gélée comme un "presque trou noir", et que par conséquent le temps à la limite de l'horizon est "presque" arrété, mais pas complétement car le TN n'est pas formé.

Bonne description, avec une question : puisque lorsqu'un TN absorbe de la masse (plus généralement de l'énergie) son rayon augmente, qu'est ce qui se passe au niveau de l'horizon pour l'image fossile de la masse absorbée?
-----

[Zefram Cochrane]

Non, mes cours de relativité générale sont trop lointains et mes souvenirs à ce sujet pas très frais. Il faut attendre que quelqu'un de plus au fait que moi à ce sujet se manifeste (Deedee, Amanuensis, ...)

dommage, j'aimerai comprendre la logique de ce changement de coordonnées.

[invitebd9ed9fb]

Bonjour,

Est-ce pour autant que le temps s'arrete?
Si le temps s'arrete, pendant combien de temps?
La mesure d'intervalle entre deux évenements(durée) n'est pas le temps il me semble.
Corddialement,

Pour le voyageur, le temps est toujours le même. Pour celui resté sur terre aussi. Donc le temps ne s'arrête pas ! cqfd ^^
Par contre, le temps s'écoule différemment et une fois resyncrhonisé, un décalage temporel subsiste, mesurable et donc bien concret.

[invite6c093f92]

Pour le voyageur, le temps est toujours le même. Pour celui resté sur terre aussi. Donc le temps ne s'arrête pas ! cqfd ^^
Par contre, le temps s'écoule différemment et une fois resyncrhonisé, un décalage temporel subsiste, mesurable et donc bien concret.

Je suis entièrement d'accord, d'autant que j'ai bien eu l'impréssion d'avoir écris que le temps ne s'arrete pas.
Bonne nuit.
Cordialement,

[invite23876543123]

L'horizon est dynamique pas la singularité ...

[Zefram Cochrane]

Qu'est ce que cela veut dire Fuckzy?

Je voudrais savoir
en RR on démontre que quand un observateur B s'éloigne de A à une vitesse v, l'âge de A perçu par B est donné par la relation :

comme en RR, c'est réversible, l'âge de B perçu par A est également donné par la relation

On peut affirmer que les temps propres s'écoulent à la même vitesse pour A que pour B et c'est celui qui fera l'effort de venir rejoindre l'autre qui aura vieilli moins vite.

En RG c'est différent car l'écoulement des temps coordonnées n'est pas symétrique car :
si
est le temps propre de B et est le temps coordonnée de A du point de vue de B,

est le temps propre de A et est le temps coordonnée de B du point de vue de A.
donc si A descend lentement par une échelle ( pour négliger la RR) la distance qui le sépare de B ou si B monte lentement l'échelle pour rejoindre A , A sera toujours plus vieux que B et B sera toujours plus jeune que A.
Non?

[Mailou75]

http://forums.futura-sciences.com/as...ml#post4306692 validée, merci les modos

Pour résumer :
Une masse M déforme l'espace (en noir)
Les courbes en couleur sont les cuvettes de l'objet en fonction de sa densité,
si l'objet s'effondre sa cuvette se creuse jusqu'à ce que l'objet ait un rayon de 1,5Rs.
A ce stade la cuvette est un cône parfait, l'objet est à la limite du visible.
Au delà pour un rayon compris entre Rs et 1,5Rs, l'objet n'est plus visible,
et un véritable trou se forme...

J'ai ma petite idée sur la suite mais qu'en pensez vous ?

[Zefram Cochrane]

Merci pour tes schémas et tes précisions Mailou, j'attends aussi la suite avec impatience et la validation de ton schéma.
et accessoirement, qu'on me dise le rayon d'un TN pour un observateur local dans le cadre de la métrique de Schwarzchild.
Si quelqu'un à la réponse, je lui en serai infiniment reconnaissant.
Cordialement,
Zefram

[Mailou75]

Non?

Oui pour la logique mais non pour la formule

Entre deux observateurs A et B, avec R_B>R_A tu as



et t_B=t_A/z+1 (t_B>t_A) : le temps s'écoule plus vite loin d'une masse

(...)qu'on me dise le rayon d'un TN pour un observateur local dans le cadre de la métrique de Schwarzchild.

Le rayon apparent... ? C'est 3Rs/2 à l'infini et sinon c'est un calcul tendu
Si je ne me trompe pas ceci illustre comment ça marche : http://forums.futura-sciences.com/as...ml#post4161141

[invitebd9ed9fb]

La RG dit que l'objet verra son temps-propre s'écouler plus lentement vu le champ de gravitation, et l'observateur "verra" le temps de l'objet retarder.Je ne vois toujours pas d'arret là-dedans, sauf à penser qu'il y a une orbite au dessus de l'horizon ou tau est nul....???
Cordialement,

Il me semble que le temps propre n'est pas modifie, mais uniquement le temps apparent "vu de loin". En s'aprochant du TN, ce décalage augmente et il tend vers l'infini sur l'horizon. Il n'est pas nécessaire d'être a l'horizon pour que le décalage soit tellement grand que l'etoile paraissent fige.

La lumière nous permet de voir dans le passe. Le TN est situe dans notre futur. Normale qu'il soit noir

[invitebd9ed9fb]

Salut Mailou.

Pour une lentille gravitationnelle il n'y a pas de règle générale. L'image peut être déformée, agrandie (d'où le terme de lentille), dédoublée, etc. Tout dépend de la distance qui sépare les objets et si l'alignement avec l'observateur est parfait ou non. Mais dans tous les cas, l'image reçue ne reproduit pas fidèlement l'objet observé. Par exemple, dans le cas d'une double perception du même objet, si on accepte la même réalité conceptuelle de l'étoile gelée, alors on dira effectivement que la réalité est qu'il existe deux galaxies, là où il n'y en n'a qu'une pour l'observateur local.
Ta pièce jointe n'est pas encore validée, j'attends.

C'est différent. Dans le cas de l'etoile gelée, la double perception n'existe pas. Elle est le fait de deux observateurs différents dans des situations gravitationnelles différentes. Les lentilles gravitationnelle sont des phénomènes expérimentes par le même observateur au même moment.

[invite6c093f92]

Bonjour,

Il me semble que le temps propre n'est pas modifie, mais uniquement le temps apparent "vu de loin". En s'aprochant du TN, ce décalage augmente et il tend vers l'infini sur l'horizon. Il n'est pas nécessaire d'être a l'horizon pour que le décalage soit tellement grand que l'etoile paraissent fige.

La lumière nous permet de voir dans le passe. Le TN est situe dans notre futur. Normale qu'il soit noir

Oui, tu as raison, il faudrait que je m'abstienne de poster après grosse journée fatiguante.......sinon grosse connerie en vue...
Merci d'avoir rectifier.
Cordialement,

[papy-alain]

C'est différent. Dans le cas de l'etoile gelée, la double perception n'existe pas. Elle est le fait de deux observateurs différents dans des situations gravitationnelles différentes. Les lentilles gravitationnelle sont des phénomènes expérimentes par le même observateur au même moment.

Le cas est similaire, dans la mesure où, pour une lentille gravitationnelle, l'objet observé ne correspond pas à la réalité. Et si l'on veut décrire physiquement cet objet (taille, masse, etc.) on corrigera l'effet de déformation de l'image qu'on en a pour le rendre conforme à ce que pourrait mesurer un observateur local.

[Zefram Cochrane]

Bonjour,
Dans les formules de RG, mon explication prette à confusion (Merci Mailou) reprenons et clarifions:


En RR on démontre que quand un observateur B s'éloigne de A à une vitesse v, l'âge de A perçu par B est donné par la relation :

comme en RR, c'est réversible, l'âge de B perçu par A est également donné par la relation

On peut affirmer que les temps propres s'écoulent à la même vitesse pour A que pour B et c'est celui qui fera l'effort de venir rejoindre l'autre qui aura vieilli moins vite.

En RG c'est différent car l'écoulement des temps coordonnées n'est pas symétrique car :

D'après l'équation des champs et ce que j'avais dis précédemment :
Pour B :
- (1b)

est le temps propre de B
est le temps coordonnée de B du point de vue de l'observateur à l'oo

- (2b)

est le temps propre de l'observateur à l'oo
est le temps coordonnée de l'observateur à l'oo du point de vue de B


de même pour A :
- (1a)

est le temps propre de A
est le temps coordonnée de A du point de vue de l'observateur à l'oo.

- (2a)

est le temps propre de l'observateur à l'oo
est le temps coordonnée de l'observateur à l'oo du point de vue de A


(2a) = (2b) →



est le rapport des temps coordonnées de A et B du point de vue de l'observateur à l'oo

(1a) / (1b) →

ici : correspond au rapport des temps propre de A et B
respectivement en Ra et Rb

Ra > Rb → que l'on parle de temps propre ou coordonnée.

donc si A descend lentement par une échelle ( pour négliger la RR) la distance qui le sépare de B ou si B monte lentement l'échelle pour rejoindre A , A sera toujours plus vieux que B et B sera toujours plus jeune que A.

même conclusion donc mais ne correspondant pas au consensus.

Où est l'erreur?

Cordialement,
Zefram

[Mailou75]

même conclusion donc mais ne correspondant pas au consensus.
Où est l'erreur?

Y'a pas d'erreur !

Qu'est ce qui ne "correspond pas au consensus" ?

[invite3e56819e]

Bonjour Papy ^^

Si l'idée d'un temps arrêté sur l'horizon du TN te perturbe, il suffit de rappeler l'idée de base de l'étoile gelée pour résoudre le problème:
Vu de loin, l'étoile en effondrement n'atteint jamais l'état final TN. La formation de l'horizon est rejeté, pour l'observateur lointain, dans un futur infini. Une singularité dont l'existence est située dans notre futur n'existe pas réellement pour nous dans notre temps présent. Voilà comment on evite la singularité.
Vu de prés, on tombe dans le TN et le temps local est perçu normalement.

Je rajouterai qu'on peut considérer une étoile gélée comme un "presque trou noir", et que par conséquent le temps à la limite de l'horizon est "presque" arrété, mais pas complétement car le TN n'est pas formé.

J'ai un peu de mal à conceptualiser la notion d'étoile gelée,

Est-ce que cette étoile gelée continue à émettre une lumière "fossile/illusion" sur l'horizon ? De même, toute matière absorbée par le trou noir resterai "bloquée" à l'horizon, et l'on verrait un agglutinement incroyable de matière autour d'une étoile gelée ?

Par ce principe, le terme trou noir fait-il encore sens pour nous, observateurs ? Les représentations usuelles d'un disque d'accrétion en rotation autour d'une surface totalement noire serait fausse ? Je m'y perds un petit peu

[Zefram Cochrane]

Il me semble que le temps propre n'est pas modifie, mais uniquement le temps apparent "vu de loin". En s'aprochant du TN, ce décalage augmente et il tend vers l'infini sur l'horizon. Il n'est pas nécessaire d'être a l'horizon pour que le décalage soit tellement grand que l'etoile paraissent fige.

@Mailou,
C'est en contradiction avec ce que dit Nouti qui correspond au Consensus il me semble.

La lumière nous permet de voir dans le passe. Le TN est situe dans notre futur. Normale qu'il soit noir

J'aime beaucoup cette phrase, à méditer.

[Mailou75]

@Mailou,
C'est en contradiction avec ce que dit Nouti qui correspond au Consensus il me semble.

Si, le temps propre est modifié, enfin je crois bien...

[Mailou75]

Évidement que chaque observateur ne perçoit pas son propre ralentissement du temps, pas plus qu'en RR.
Mais dans le cas de fortes courbures, pour que ça soit "visible", un observateur sur sa planète (étoile à neutrons par exemple) verrait tout ce qui se passe autour de lui en accéléré.
L'effet n'étant pas réciproque comme en RR des observateurs éloignés verraient les habitants de la planète au ralenti. Ils ne pourraient jamais synchroniser leurs horloges (cf GPS).
J'ai pas bien compris où était le problème...

PS : Mon dernier dessin ne semble pas vous inspirer... dommage

[invitebd9ed9fb]

J'ai un peu de mal à conceptualiser la notion d'étoile gelée,

Est-ce que cette étoile gelée continue à émettre une lumière "fossile/illusion" sur l'horizon ? De même, toute matière absorbée par le trou noir resterai "bloquée" à l'horizon, et l'on verrait un agglutinement incroyable de matière autour d'une étoile gelée ?

Par ce principe, le terme trou noir fait-il encore sens pour nous, observateurs ? Les représentations usuelles d'un disque d'accrétion en rotation autour d'une surface totalement noire serait fausse ? Je m'y perds un petit peu

De mon point de vue, la matière tombant sur une étoile gelée aboutit à une étoile gelée plus grosse. Le temps est toujours distendu et la matière en chute libre ne fait qu'augmenter la masse totale en cours d’effondrement. Le diamètre de l'étoile gelée augmente en même temps que le rayon Rs, diamètre limite que la somme étoile+matière additionnelle n'atteint jamais. Donc les observations seraient bien les mêmes, il me semble, que celles que l'on fait quand on parle des disques d'accrétion autour d'une surface totalement noire (ouf !!!).

[invitebd9ed9fb]

Le cas est similaire, dans la mesure où, pour une lentille gravitationnelle, l'objet observé ne correspond pas à la réalité. Et si l'on veut décrire physiquement cet objet (taille, masse, etc.) on corrigera l'effet de déformation de l'image qu'on en a pour le rendre conforme à ce que pourrait mesurer un observateur local.

Aucun observateur local d'un TN ne pourra jamais venir nous donner sa description de la réalité d'un TN. Un objet à tout jamais inobservable est-il réel ? L'étoile gelée est observable, pas le TN, donc je lui accorde un crédit de réalité plus grand.

[Zefram Cochrane]

Évidement que chaque observateur ne perçoit pas son propre ralentissement du temps, pas plus qu'en RR.
Mais dans le cas de fortes courbures, pour que ça soit "visible", un observateur sur sa planète (étoile à neutrons par exemple) verrait tout ce qui se passe autour de lui en accéléré.
L'effet n'étant pas réciproque comme en RR des observateurs éloignés verraient les habitants de la planète au ralenti. Ils ne pourraient jamais synchroniser leurs horloges (cf GPS).
J'ai pas bien compris où était le problème...

Pour moi ton schéma est clair il s'agit des différentes étapes de l'effondrement en TN d'une étoile du point de vue de l'observateur à l'oo. Très intéressant ce cône pour R= 1,5 Rs.
Cordialement
Zefram

[Mailou75]

Pour moi ton schéma est clair il s'agit des différentes étapes de l'effondrement en TN d'une étoile du point de vue de l'observateur à l'oo. Très intéressant ce cône pour R= 1,5 Rs.

Déjà à 1,5Rs je sais pas si on est encore dans le domaine de validité de la formule, mais en dessous quand il y a un trou dans l'objet c'est encore moins sur...
Si il est juste, ce schéma a beaucoup d'autres implications, mais je n'en suis pas si sur... c'était plus une question en fait

[papy-alain]

Aucun observateur local d'un TN ne pourra jamais venir nous donner sa description de la réalité d'un TN. Un objet à tout jamais inobservable est-il réel ? L'étoile gelée est observable, pas le TN, donc je lui accorde un crédit de réalité plus grand.

L'étoile gelée est observable ? Où es tu allé chercher cela ? Tout ce qu'on observe, c'est un trou noir qui contraste avec la luminosité avoisinante. Et quand on parle d'observateur local, c'est toujours un exercice de pensée, on sait bien que nos pauvres moyens techniques (et la distance) nous empêchent d'aller voir ça de près.

[invite3e56819e]

De mon point de vue, la matière tombant sur une étoile gelée aboutit à une étoile gelée plus grosse. Le temps est toujours distendu et la matière en chute libre ne fait qu'augmenter la masse totale en cours d’effondrement. Le diamètre de l'étoile gelée augmente en même temps que le rayon Rs, diamètre limite que la somme étoile+matière additionnelle n'atteint jamais. Donc les observations seraient bien les mêmes, il me semble, que celles que l'on fait quand on parle des disques d'accrétion autour d'une surface totalement noire (ouf !!!).

Ah d'accord, aussi bien pour l'étoile gelée, aucune lumière n'en serait émise.
Oui "ouf" comme tu dis, tu viens de m'éviter un mindblow énorme là

[Zefram Cochrane]

L'étoile gelée est observable ? Où es tu allé chercher cela ? Tout ce qu'on observe, c'est un trou noir qui contraste avec la luminosité avoisinante. Et quand on parle d'observateur local, c'est toujours un exercice de pensée, on sait bien que nos pauvres moyens techniques (et la distance) nous empêchent d'aller voir ça de près.

Nouti a raison quand il dit que le TN est inobservable, mais tu as raison quand tu dis que l'étoile gelée est inobservable.
Le TN est inobservable par ce que le temps ( et j'omets volontairement de préciser lequel) ne s'écoule plus. Donc, comme le précisait Nouti La formation du TN est renvoyée au callendes greques pour l'observateur externe, mais comme tu le dis l'image de l'étoile gelée est infiniment redschiftée, ce qui fait que tu ne la vois pas non plus.

Cordialement,
Zefram

[papy-alain]

Nouti a raison quand il dit que le TN est inobservable, mais tu as raison quand tu dis que l'étoile gelée est inobservable.
Le TN est inobservable par ce que le temps ( et j'omets volontairement de préciser lequel) ne s'écoule plus. Donc, comme le précisait Nouti La formation du TN est renvoyée au callendes greques pour l'observateur externe, mais comme tu le dis l'image de l'étoile gelée est infiniment redschiftée, ce qui fait que tu ne la vois pas non plus.

Cordialement,
Zefram

Soit tu m'as mal compris soit je me suis mal exprimé. Evidemment qu'on n'observe pas l'objet en lui-même. Ce qu'on observe, c'est un point de l'espace qui est noir, c'est à dire sans aucun rayonnement. Un trou qui est noir, quoi. Bref, un trou noir. (à prendre au sens littéral)

[invitebd9ed9fb]

L'étoile gelée est observable ? Où es tu allé chercher cela ? Tout ce qu'on observe, c'est un trou noir qui contraste avec la luminosité avoisinante. Et quand on parle d'observateur local, c'est toujours un exercice de pensée, on sait bien que nos pauvres moyens techniques (et la distance) nous empêchent d'aller voir ça de près.

Bonsoir Papy. Moi aussi je me suis mal exprimé. Essayons de faire mieux:

Depuis la terre, mettons que je regarde dans la direction d'un TN stellaire. Imaginons que je dispose d'un interféromètre gigantesque (je suis un homme chanceux) qui me permette de résoudre l'image de ce TN. Je verrais donc un disque sombre contrastant avec la clarté de l'espace alentours. Ce que je vois, c'est une zone de l'espace en effondrement gravitationnel, une étoile qui est sur le point de devenir un TN, mais qui jamais ne le deviendra. Donc je suis en train "d'observer" une étoile gelée, pas un TN. Du moins dans la manière qu'on a habituellement de définir un TN, c'est à dire avec un horizon formé et une singularité au centre. Si je veux observer un TN formé, je dois aller dedans. C'est pas demain la veille, à moins qu'une étoile gelée soit en train de nous foncer dessus. Donc les TN ne sont pas observables depuis la terre, les étoiles gelées si .

Je conviens que vu de la terre, tout ça ne change pas grand choses; ça reste très lourd et très noir dans tous les cas. Mais bon, conceptuellement, l'étoile gelée et le TN vers lequel elle tend sont deux choses différentes.

[Mailou75]

Sauf que quand la matière passe l'horizon visible (1,5Rs) elle est à peine redshiftée : z+1=~1,73 (rayon apparent = R.(z+1) comme en RR )
Ça tient pas debout votre histoire...

En plus dans votre explication les TN n'existeraient pas, on ne verrait que des étoiles gelées !?

[papy-alain]

Le concept de l'étoile gelée n'est autre que le résultat des équations de la RG appliquées jusque dans les cas les plus extrêmes, les plus singuliers.
Les principales singularités définies comme telles sont principalement le big bang avant le temps de Planck et le centre du TN où la matière serait réduite à un point infinitésimal.
D'autre part, de très nombreuses applications de la RG sont dûment vérifiées et observées, ce qui rend la théorie robuste et inébranlable.
Cependant, toutes ces confirmations pratiques l'ont toujours été dans des cas usuels, aisément mesurables.
Qu'en est il si l'on pousse ces applications à l'extrême, dans des conditions où des infinis apparaissent dans les équations ? On n'en sait rien.
Par exemple, le temps peut il être complètement à l'arrêt pour un observateur distant ? N'y a-t-il pas dans l'interprétation qui est faite du concept d'étoile gelée un abus résultant d'une tentation bien humaine d'aller au-delà de ce qui est vérifiable expérimentalement ?
Henri Poincaré aimait rappeler que la physique mathématique posait les bonnes questions et que la physique expérimentale apportait les bonnes réponses. Lorsque nous prétendons savoir ce qui se passe en un lieu où tout serait figé, où le temps serait à l'arrêt, ne prenons nous pas nos rêves pour la réalité ?