Pourquoi la gravite s'echappe t'elle d'un trou noir

[Deedee81]

Salut,

Je ne pense pas. C'est ma façon de traiter aussi le sujet (*). Et je ne sais plus qui me l'avait soufflé (CoinCoin ou Gilgamesh ou Gwyddon ou Rincevent, sais plus).

(*) je parle ici de l'origine de l'influence à l'extérieur du trou noir (le terme "champ gelé" n'est d'ailleurs pas de moi).

Concernant "un observateur extérieur ne peut pas observer un trou noir, ni aucun de ses effets".
Je ne dis pas le deuxième (aucun effet) puisque l'on parle justement de l'origine des effets observés.
D'autre part un observateur ne peut pas observer un trou noir directement : il y a un redshift infini depuis l'horizon !!!!
Mais de là à dire (on lit parfois ça... y compris dans les liens donnés !!!! (**) ) que les trous noirs n'existent pas, non. Il suffit de regarder un diagramme de Penrose d'un trou noir pour voir que l'existence d'un trou noir n'est pas incompatible avec ce point de vue.

(**) liens qui montrent que tout le monde ne voit pas les choses du même point de vue, même avec les mêmes équations, avec la même physique,....
Je me demande si ces désaccords ne sont pas liés à la définition exact de trou noir (est-ce l'horizon et ce qu'il y a dessous, est-ce aussi tout l'environnement,... Il y a un flou artistique dans l'usage du terme. Quand on décrit l'objet, par exemple en RG, on parle de la première définition. Mais quand on en parle en astrophysique, c'est la deuxième définition qui est utilisée).

Si le désaccord vient de là, ce n'est pas grave. Chacun peut expliquer à sa manière sans nécessairement avoir tort. Mais je peux me tromper, c'est peut-être plus profond (logique avec un trou noir )
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[QuarkTop]

Je viens de lire le fil incriminé (que je n'avais pas vu) et je n'ai pas du tout l'impression que le débat était aussi tranché que ça. Deedee81 et Pio2001 défendent la conception retardée, Ansset la notion de champ statique instantané (à mon avis de manière moins bien motivée qu'elle le mérite vue la discussion présente où il extrapole le caractère instantané un peu trop j'ai l'impression), et Kalish fait la synthèse des deux un peu à ma manière et à celle d'Yves ici quand j'ai précisé qu'on ne pouvait pas faire la distinction pour un astre éternellement immobile. Ce n'est pas spécialement le premier point de vue qui a "énervé" Deedee81 si je comprends bien mais le manque d'arguments techniques, frustration compréhensible. Pour être plus précis, Ansset dans son message 57 du fil sur Hawking dit avoir basculé du côté du champ statique propagé, mais les discussions ici semblent montrer qu'il a encore changé d'avis depuis.

Pour ma part je vois la chose ainsi : certes on ne peut pas distinguer pour un astre éternellement immobile la propagation à vitesse finie ou infinie du champ statique, mais il suffit qu'il existe une formulation du problème en terme de propagation à vitesse finie de tout le champ pour qu'il soit nécessaire d'apporter une explication, dans le cadre de cette formulation, au champ statique externe du trou noir en terme de propagation à vitesse finie. Je ne sais pas si la non-linéarité change qualitativement quelque chose au problème dans le cas du trou noir mais je vois mal l'énergie gravitationnelle de la seule gravité hors de l'horizon suffire à sourcer le champ statique du trou noir.

Pour info l'explication retardée est reprise ici http://math.ucr.edu/home/baez/physic...k_gravity.html et il peut être intéressant à propos de la vitesse de la gravité de lire aussi http://math.ucr.edu/home/baez/physic...rav_speed.html (tout cela en anglais).

[Zefram Cochrane]

Bonjour,
Pour répondre à Quark Top voici quelques éléments de réflexions.

Si pour tout observateur externe (stationnaire) au TN , la durée de la chute d'un objet jusqu'à l'horizon d'un TN ( de Schwarzschild) est infinie c'est parce que la vitesse coordonnée de chute de l'objet est nulle. De même la vitesse de la lumière coordonnée devient nulle au niveau de l'horizon( ). Il va donc devenir très difficile à tout observateur externe d'observer des photons qui vont rester "collés" indéfiniment à l'horizon du TN

Tout ceci est lié à l'effet Shapiro appliqué à une trajectoire radiale:


http://forums.futura-sciences.com/as...ml#post4596894

De mon point de vue l'effet Shapiro est à la contraction des longueurs en RG ce que le décallage d'Einstein est à la dilatation du temps.


Voici un petit schéma de mon estimé coéquipier qui montre comment évolue la vitesse coordonnée de chute () depuis différentes altitudes (coordonnées dans le système d'un observateur à l'oo) les vitesses tombent toutes à 0 au niveau de Rs. A droite ce qu'on appelle couramment vitesse de chute () et qui ont des valeurs inférieures ou égale à c. A noter que la vitesse de chute est égale à la vitesse de libération si l'observateur chute depuis l'infini.

Cordialement,
Zefram.

[QuarkTop]

Pour voir un analogue du champ électrique retardé de Liénard-Wiechert d'une particule, dans le cas du champ de pesanteur, voir l'équation (2.4-2.5) de

http://arxiv.org/abs/gr-qc/9909087

qui décrit le champ de pesanteur statique d'une source.

(Le problème en RG est qu'on ne peut pas simplement décrire une particule isolée capable d'accélération, cela violerait la conservation de l'impulsion, donc l'article considère comme source une particule propulsée par une émission d'ondes électromagnétiques anisotropes, mais on peut en faire abstraction pour la discussion.)

Comme dans le cas électromagnétique, la formule du champ de pesanteur statique est bien retardée. Voir aussi la discussion (en anglais) entre cette formule jusqu'à la fin de la section 2, et tout particulièrement la toute dernière phrase de la section 2.

[ansset]

Je viens de lire le fil incriminé (que je n'avais pas vu) et je n'ai pas du tout l'impression que le débat était aussi tranché que ça. Deedee81 et Pio2001 défendent la conception retardée, Ansset la notion de champ statique instantané (à mon avis de manière moins bien motivée qu'elle le mérite vue la discussion présente où il extrapole le caractère instantané un peu trop j'ai l'impression), et Kalish fait la synthèse des deux .

oui, c'est probable en ce qui me concerne, sachant, que bien que maitrisant les outils mathématiques utilisés, je n'en fait pas la même interprétation.
et que je n'ai pas d'étude sup en astro !
mais je ne suis pas convaincu ( pas totalement ) pour deux ou 3 raisons.
-la formule du post 14 par exemple fait bien appel au champ "retardé", mais c'est bien le moins puisqu'on modélise une propagation de la perturbation qui a une certaine vitesse ( donc son initiation est à t-deltat ( fonct de la distance )
-la comparaison avec l'électromagnétisme s'arrète aussi aux mêmes comparaison.
-la modélisation intrinsèque de la gravité par coubure de l'espace -temps est radicalement différente de la modélisation de l'électromagnétisme.
-dernier point ( en suspend dans ma tête ) si le champ statique devait se propager, alors le centre de masse serait décalé par rapport à l'axe des astres.
dans le cas d'une grande diff de masse , le centre est très proche du centre de l'axe le plus massif et donc l'axe de rotation présenterait un angle probablement significatif et modofiant les ellipses .
je n'ai pas fait le calcul.

[ansset]

ps : pas uniquement son initialisation bien sur ( mot mal choisi )
et 'significatif" au sens "suffisamment significatif".

[QuarkTop]

oui, c'est probable en ce qui me concerne, sachant, que bien que maitrisant les outils mathématiques utilisés, je n'en fait pas la même interprétation.
et que je n'ai pas d'étude sup en astro !
mais je ne suis pas convaincu ( pas totalement ) pour deux ou 3 raisons.
-la formule du post 14 par exemple fait bien appel au champ "retardé", mais c'est bien le moins puisqu'on modélise une propagation de la perturbation qui a une certaine vitesse ( donc son initiation est à t-deltat ( fonct de la distance )
-la comparaison avec l'électromagnétisme s'arrète aussi aux mêmes comparaison.

Pour la n-ième fois, dans ce cas h représente le champ statique.
Et pour la n-ième fois, dans quel référentiel le champ statique serait-il instantanément propagé, pour un astre mobile ?
Une formule explicite de champ statique retardé d'une masse ponctuelle ne suffit pas non plus à te convaincre, pourquoi ?
On tourne un peu en rond ici, comme les astres...

-la modélisation intrinsèque de la gravité par coubure de l'espace -temps est radicalement différente de la modélisation de l'électromagnétisme.

Oui mais même formalisme mathématique pour la propagation (cf équations).

-dernier point ( en suspend dans ma tête ) si le champ statique devait se propager, alors le centre de masse serait décalé par rapport à l'axe des astres.
dans le cas d'une grande diff de masse , le centre est très proche du centre de l'axe le plus massif et donc l'axe de rotation présenterait un angle probablement significatif et modofiant les ellipses .
je n'ai pas fait le calcul.

Je n'ai pas bien compris le détail de ton argument. Cependant ; les ellipses sont déjà modifées par rapport au cas képlérien en RG ; tiré du FAQ sur la vitesse de la gravité que j'ai référencé plus haut :

While current observations do not yet provide a direct model-independent measurement of the speed of gravity, a test within the framework of general relativity can be made by observing the binary pulsar PSR 1913+16. The orbit of this binary system is gradually decaying, and this behavior is attributed to the loss of energy due to escaping gravitational radiation. But in any field theory, radiation is intimately related to the finite velocity of field propagation, and the orbital changes due to gravitational radiation can equivalently be viewed as damping caused by the finite propagation speed. (In the discussion above, this damping represents a failure of the "retardation" and "noncentral, velocity-dependent" effects to completely cancel.)

As-tu lu les références que j'ai données, par hasard ?

[ansset]

le pulsar binaire emets des ondes gravitationnelles , enfin, et c'est de celà dont parle ton abstract.( justement en citant le pulsar binaire )
et dans ton article référence
h est la pertubation

[ansset]

et la modification / cas keplérien est lié à la courbure de l'espace-temps, pas à la vitesse de la gravitation.

[ansset]

bon, je vais essayer le vrai-faux désaccord :

Dans le vide, l'équation d'Einstein s'écrit , ce qui est une équation d'onde. La gravitation peut donc, dans ces conditions, être considérée comme une onde. ( [A] pour le dalembertien ).
dans le vide , pas de champ statique, donc seule les ondes se propagent.

On peut de même considérer la gravitation comme une perturbation ondulatoire par rapport à une métrique quelconque non perturbée, c'est-à-dire dans un espace-temps courbe, et on peut aussi considérer des ondes gravitationnelles de forte intensité, et étudier le rayonnement énergétique de ces ondes (en utilisant le tenseur énergie-impulsion).

alors effectivement, dans le cas 2, les positions sont les mêmes.

[QuarkTop]

bon, je vais essayer le vrai-faux désaccord :

Dans le vide, l'équation d'Einstein s'écrit , ce qui est une équation d'onde. La gravitation peut donc, dans ces conditions, être considérée comme une onde. ( [A] pour le dalembertien ).
dans le vide , pas de champ statique, donc seule les ondes se propagent.

On peut de même considérer la gravitation comme une perturbation ondulatoire par rapport à une métrique quelconque non perturbée, c'est-à-dire dans un espace-temps courbe, et on peut aussi considérer des ondes gravitationnelles de forte intensité, et étudier le rayonnement énergétique de ces ondes (en utilisant le tenseur énergie-impulsion).

alors effectivement, dans le cas 2, les positions sont les mêmes.

Je suis désolé, mais tu refuses mordicus de croire que l'intégralité du champ (dont la partie statique) obéisse à l'équation d'onde avec sources sur un fond plat, malgré les équations explicites sous tes yeux et les références multiples qui le disent en toutes lettres, et tu refuses également de répondre à l'objection du référentiel privilégié impliqué par une propagation instantanée pour une source de mouvement quelconque.

Je n'arriverai pas à te convaincre, j'y renonce.

[0577]

Bonsoir,

-la modélisation intrinsèque de la gravité par courbure de l'espace -temps est radicalement différente de la modélisation de l'électromagnétisme.

la relativité générale est une théorie d'un champ (la métrique), l'électromagnétisme est une théorie d'un autre champ (le potentiel électromagnétique).
Quelle différence ? La relativité générale est non-linéaire alors que l'électromagnétisme est linéaire. La linéarité de l'électromagnétisme est presque un
"accident" : il existe plein de théories de champ non-linéaires différentes de la relativité générale (exemple : théorie de jauge non-abélienne).
La relativité générale est "géométrique" : la métrique définit une structure de variété riemannienne (avec un invariant local appelé la courbure),
une théorie de jauge est "géométrique" : le champ de jauge définit une connexion sur un fibré principal (avec un invariant local appelé la courbure
de la connexion).
Bien sûr, la relativité générale et une théorie de jauge non-abélienne ne sont pas les mêmes théories et il existe donc des différences (certaines pouvant être considérées comme "radicales"), mais pour les questions abordées sur ce fil (propagation, ondes...) je ne vois pas quels sont les rôles joués par ces différences.

[ansset]

Je suis désolé, mais tu refuses mordicus de croire que l'intégralité du champ (dont la partie statique) obéisse à l'équation d'onde avec sources sur un fond plat, malgré les équations explicites sous tes yeux et les références multiples qui le disent en toutes lettres, et tu refuses également de répondre à l'objection du référentiel privilégié impliqué par une propagation instantanée pour une source de mouvement quelconque.

Je n'arriverai pas à te convaincre, j'y renonce.

qu'appelle tu un fond plat ?
si c'est un fond sans influence statique à proximité, c'est le cas 1)

une moyen simple de lever le doute ( assez simple ) est de savoir comment a été calculé le temps de la future collision avec la galaxie d'Andromède.
s'il tiennent compte de la position en fct du temps décalé pu pas du tout.

ps: je ne crois avoir remis en cause le pb du réferentiel , ou alors je me suis mal exprimé ( je ne pensais pas en avoir parlé )

tu as le droit de renoncer, je le comprend parfaitement. ( suis buté sur mon idée )
auquel cas je n'insisterais plus.
cordialement.

ps : j'aurais du mettre le début de mon post#70 en italique car la citation n'est pas de moi ! ( source wiki )

[ansset]

ps du ps :
ce n'est pas moi qui suis buté ici , ce sont mes lectures.
mon post #70 étant un copier/collé .
sauf la dernière phrase.

[ansset]

pfff!
je viens de tout relire.
je retire tout mon pinaillage depuis mon post#25
intrinsèquement, le champ ne peut être instantané ! ( ce que dont tu étais parvenu à me convaincre à ce moment de la discussion )
il me restait qcq points qui me semblaient peu cohérent, d'où la volonté d'éliminer les traces de doute.
encore désolé pour ton temps perdu ( enfin le tien, pas le mien )
donc aucune chance que j'y revienne.
merci et
cordialement.

[Amanuensis]

(...)
Si le désaccord vient de là, ce n'est pas grave. Chacun peut expliquer à sa manière sans nécessairement avoir tort. Mais je peux me tromper, c'est peut-être plus profond (logique avec un trou noir )

Je n'avais pas répondu à cela. Répondre à un tel tas de basse rhétorique est futile.

Maintenant, il y a l'interview de Luminet dans une news récente, on devrait pouvoir clore le "débat".

Il a écrit "si l’on prend au sérieux jusqu’au bout la théorie mathématique des trous noirs, une telle preuve n’existe pas et ne peut pas être donnée."

et

"En pratique, toujours pour un observateur extérieur et il ne faut pas l’oublier, il faudrait attendre un temps infiniment long pour observer la formation de l’horizon des événements" (et je rajoute 'ou les effets de cette formation')

Ceux qui ont dit le contraire dans des discussions passées "ont expliqué à leur manière sans nécessairement avoir tort".

Et pour ceux qui avait défendu ces idées mêmes, et ont été traités comme des trolls ou ont été insultés, "ce n'est pas grave".

C'est une manière de clore le débat...

[QuarkTop]

je viens de tout relire.
je retire tout mon pinaillage depuis mon post#25
intrinsèquement, le champ ne peut être instantané ! ( ce que dont tu étais parvenu à me convaincre à ce moment de la discussion )
il me restait qcq points qui me semblaient peu cohérent, d'où la volonté d'éliminer les traces de doute.

Dans ce cas je suis content d'avoir finalement réussi à te convaincre

(au fait ta boîte de réception est pleine)

[Deedee81]

Salut,

Maintenant, il y a l'interview de Luminet dans une news récente, on devrait pouvoir clore le "débat".

C'est une bonne remarque car si l'on regarde les points de vue de Luminet, de Hawking mais aussi celui de Penrose, on a une belle palette de points de vue. Ils se sont souvent opposés sur ce sujet. C'est une bonne idée de se référer à leurs travaux et propos.

Et pour ceux qui avait défendu ces idées mêmes, et ont été traités comme des trolls ou ont été insultés, "ce n'est pas grave".

A propos du "pas grave", il est clair que je parlais du désaccord de point de vue sur les trous noirs, pas des insultes. Ces propos n'engagent donc que toi. Ceci dit, si c'est une invitation à supprimer le message parlant de troll plus haut, pas de problème, il suffit de le dire (ou mieux de faire un signalement).

[ansset]

Dans ce cas je suis content d'avoir finalement réussi à te convaincre

(au fait ta boîte de réception est pleine)

ça y est, nettoyage du mois. ! .

[ansset]

@quark Top:
concernant les propriétés de prénétration ( passe muraille ) des ondes gravitationnelles :
cela vient du site général anglais:
https://en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_radiation.

l'extrait est le suivant ( il y a un petit passage sur les fréquences )

Gravitational waves have two important and unique properties. First, there is no need for any type of matter to be present nearby in order for the waves to be generated by a binary system of uncharged black holes, which would emit no electromagnetic radiation. Second, gravitational waves can pass through any intervening matter without being scattered significantly. Whereas light from distant stars may be blocked out by interstellar dust, for example, gravitational waves will pass through essentially unimpeded. These two features allow gravitational waves to carry information about astronomical phenomena never before observed by humans.

The sources of gravitational waves described above are in the low-frequency end of the gravitational-wave spectrum (10−7 to 105 Hz). An astrophysical source at the high-frequency end of the gravitational-wave spectrum (above 105 Hz and probably 1010 Hz) generates[clarification needed] relic gravitational waves that are theorized to be faint imprints of the Big Bang like the cosmic microwave background (see gravitational wave background).[15] At these high frequencies it is potentially possible that the sources may be "man made"[7] that is, gravitational waves generated and detected in the laboratory


(j'avais extrapolé/associé pass-through avec sortir : lecture rapide )
dans un autre fil similaire, il avait cité les étoiles et les trous noirs dans les "intervening matter".

cordialement.

[QuarkTop]

dans un autre fil similaire, il avait cité les étoiles et les trous noirs dans les "intervening matter".

Qui avait cité les trous noirs comme intervening matter dans un autre fil ? Les étoiles oui mais les trous noirs je ne pense pas que les OG passent "à travers". Si elles arrivent sur l'horizon elles mettront un temps infini d'un point de vue extérieur pour l'atteindre, sans parler d'en ressortir ; si elles sont émises de sous l'horizon, elles ne peuvent pas en sortir. Peut-être que "il" parlait en fait d'OG passant "autour" du trou noir ?

[ansset]

oui, c'est bien ce que j'ai lu tout en précisant dans le post que j'était extrêmement surpris par cette affirmation.
qui concluait d'ailleurs qu'il s'avérait d'une piste pour en savoir plus sous l'horizon !!!???
c'était peut être une mauvaise traduction française ( ou une extrapolation bien osée ).
ceci dit( mais c'est hors champ des TN ), l'hypothèse d'une meilleure observation du tout début de l'inflation ( avant l'emission d'ondes EM )est aussi passionnante.

[QuarkTop]

oui, c'est bien ce que j'ai lu tout en précisant dans le post que j'était extrêmement surpris par cette affirmation.
qui concluait d'ailleurs qu'il s'avérait d'une piste pour en savoir plus sous l'horizon !!!???
c'était peut être une mauvaise traduction française ( ou une extrapolation bien osée ).
ceci dit( mais c'est hors champ des TN ), l'hypothèse d'une meilleure observation du tout début de l'inflation ( avant l'emission d'ondes EM )est aussi passionnante.

Certes, mais c'était une question : qui a dit ça ? dans quel fil ou article ?

[ansset]

pas retrouvé !
peut être une traduction un peu extrapolé d'un article anglophone.
mais je suis tombé la dessus :
http://www.luth.obspm.fr/~luthier/go...pub/enst05.pdf ( conférence )

je ne sais le crédit apporter à ce monsieur mais il dit en avant dernière page, que les ondes gravitationnelles intéragissent très peu avec la matière.

[QuarkTop]

je ne sais le crédit apporter à ce monsieur mais il dit en avant dernière page, que les ondes gravitationnelles intéragissent très peu avec la matière.

J'ai regardé, oui bien sûr là-dessus on est d'accord c'est même ce que j'ai dit plus haut. Mais je doute qu'une source sérieuse dirait qu'une OG peut sortir de sous l'horizon, ça ça n'a rien à voir.

[ansset]

J'ai regardé, oui bien sûr là-dessus on est d'accord c'est même ce que j'ai dit plus haut. Mais je doute qu'une source sérieuse dirait qu'une OG peut sortir de sous l'horizon, ça ça n'a rien à voir.

oui, bien sur.
c'était en aparté ( histoire de compiler mes connaissances )
à propos d'E/S : il semblerait que pour les trous noir de kerr ( donc avec moment cinétique ), il y aurait en qcq sorte 2 horizons.
et le passage du premier n'interdirait pas une sortie.

quand à la sortie, il est troublant ou plutôt agaçant qu'aucune source ne dise clairement non plus que les OG ne sortent pas.!
alors que c'est répété et rabaché pour les OEM .( constat )

[QuarkTop]

à propos d'E/S : il semblerait que pour les trous noir de kerr ( donc avec moment cinétique ), il y aurait en qcq sorte 2 horizons.
et le passage du premier n'interdirait pas une sortie.

En fait, un trou noir de Kerr idéal possède deux horizons et encore une troisième surface qui englobe tout ça, l'ergosphère. En-dessous de l'ergosphère mais hors des horizons, on peut encore ressortir mais on ne peut pas s'empêcher d'accompagner la rotation du trou noir. Une fois franchi l'horizon extérieur, il est impossible de faire machine arrière (ou même rester "statique") jusqu'à atteindre l'horizon intérieur. Par contre une fois sous l'horizon intérieur, on n'est plus obligé de tomber et on peut même refranchir cet horizon intérieur dans l'autre sens, sauf que cela nous amène à une région différente de l'espace-temps par rapport à notre chute précédente ! On se retrouve alors à nouveau entre deux horizons et forcé de tomber mais cette fois-ci vers l'extérieur, et on se retrouve recraché de l'horizon externe comme d'un trou blanc, vers une région distincte de celle de départ. Il y a aussi une autre possibilité une fois sous les deux horizons : au lieu de ressortir, franchir la singularité centrale qui a une forme d'anneau, pour à nouveau se retrouver dans une nouvelle région de l'espace-temps. Mais dans tous les cas, impossible de ressortir dans la même région dès lors qu'on a franchi l'horizon externe au début de l'histoire.

Cependant cela concerne un trou noir de Kerr idéal, et il y a de bonnes raisons de penser que sa structure est en réalité différente.

quand à la sortie, il est troublant ou plutôt agaçant qu'aucune source ne dise clairement non plus que les OG ne sortent pas.!
alors que c'est répété et rabaché pour les OEM .( constat )

Dans le livre Gravitation de Misner, Thorne, Wheeler la propagation des OG est étudiée dans un fond quelconque et comme je l'avais dit plus haut il est indiqué que dans la limite de petite longueur d'onde elles se propagent comme des photons, donc ne peuvent sortir d'un horizon. Mais on peut très certainement trouver des références beaucoup plus générales, comme par exemple à vue d'abstract cet article http://arxiv.org/abs/gr-qc/9812067 qui dit démontrer que les perturbations du champ gravitationnel ne vont pas plus vite que la lumière. Le cas de la RG est techniquement un peu plus compliqué que l'électromagnétisme.