Trous noirs et gravité

[invite44813db3]

Dit autrement, la gravitation est le domaine de la RG, comment s'en passer?

En utilisant Newton, comme je viens de le faire, quand l'approximation est parfaitement valable.

### On se calme ###
-----

[invite44813db3]

Absolument pas

Je vois...

Bien.
Dans ce cas, voir mon précédent message, c'est valable pour vous aussi.

Ce qui m'importe est que papy-alain ait compris.
Il nous le fera savoir.

### Idem ###

Au passage, Wikipédia, qui vient de fêter son 15ème anniversaire au mois de janvier n'attend que votre contribution pour se montrer plus "compréhensible".

[invite6c093f92]

En utilisant Newton, comme je viens de le faire, quand l'approximation est parfaitement valable.

Papy-Alain n'ayant pas précisé, et toi non plus, l'explication n'est valable que pour un obs situé "très loin", si elle est correcte, le minimum est de rappeler son domaine de validité, donc dire pour quel obs c'est approximativement correct, je n'ai lu ça nuul part dans les interventions (les tiennes ou d'autres), sinon, quid d'un obs situé à 2 RS du TN par ex? ( Tu peux faire une démo, je pense pouvoir la comprendre, au moins en gros...oui, je sais, suis optimiste).

### En référence à une partie de message supprimée ###

[Amanuensis]

Au passage, Wikipédia, qui vient de fêter son 15ème anniversaire au mois de janvier n'attend que votre contribution pour se montrer plus "compréhensible".

Il y a toute une littérature scientifique sur le sujet, des cours, des livres de scientifiques.

J'ai une expérience de lecture des deux, aussi bien la scientifique que la "grande vulgarisation". Elles s'adressent à des publics bien différents. Personnellement, je ne suis pas client de la deuxième.

Et donc mauvais juge. J'imagine, de par votre réaction, que vous être au contraire, dans le client type, et donc bien mieux placé que moi pour juger de Wikipédia.

Personnellement je n'ai rien à apporter sur le sujet quand traité par Wikipédia ou autre. Je ne peux que proposer des lectures à ceux intéressés par la littérature scientifique, et ensuite en discuter.

[Amanuensis]

Un bémol quand même: il faut distinguer le wiki en anglais et le wiki en français. Il y en a un un peu plus "grande vulgarisation" que l'autre.

[invite51d17075]

il est juste de dire que les mots centre, horizon, ..... s'il ne sont pas précisés, peuvent être interprétés d'un point de vue purement 3D.
c'est, je pense ce que veut rappeler amanuensis et que Didier reprend.
mais je te rejoins sur la forme.

### On se calme ###

[mmanu_F]

Je me demande comment traiter précisément avec Newton...donc "hors approximation" (comme on peut le faire pour la Vlib par ex, si on se "situe au loin").

En utilisant Newton, comme je viens de le faire, quand l'approximation est parfaitement valable. [...]
les lecteurs de ce forum sont impatients de voir une démonstration plus pertinente de votre part faisant appel aux équations d'Einstein [...]
Je suis impatient de voir cette démonstration !

Etant "en apprentissage" je serais incapable de faire cela

L'expression newtonnienne de l'amplitude des effets de marée (celle de la wiki) me semble ok avec la version RG (voir page 170 pour les équations 7.27 et 7.28), avec le facteur 2 en place, mais je pressens (comme pour le cas du rayon du trou noir de Laplace) qu'il est arrivé là pour de mauvaises raisons...

(sans rapport : c'est marrant les ref viennent d'un bouquin que je découvre en temps réel ce soir et c'est un bouquin co-écrit par une vieille connaissance, Anthony Lasenby... ça faisait longtemps que je l'avais pas croisé. ah jeunesse, jeunesse)

bonne soirée à tous.

[Amanuensis]

L'expression newtonnienne de l'amplitude des effets de marée

Le problème n'est pas dans les formules, mais dans l'interprétation qui est faite de notions comme "horizon", et bien d'autres, et surtout de la causalité.

La gravitation de Newton est instantanée ("action instantanée à distance"), et les effets gravitationnels (dont les effets de marée) en un point et un instant dépendent (sont "causés par") les positions "présentes" des masses de l'Univers. Une telle vision, extrapolée erronément à un trou noir (à la RG en général), amène à parler tout aussi erronément des effets de marée du trou noir, par exemple.

En RG, ce n'est pas ça du tout. Les effets gravitationnels en un point et un instant (un événement), dépendent des masses, énergies et quantités de mouvement sur le cône passé de l'événement. Or, par définition même de l'horizon, pour un événement "extérieur" à l'horizon, aucun événement de ce cône passé n'appartient à l'horizon ou à l'intérieur, en court n'appartient au trou noir. Autrement dit les effets gravitationnels en l'événement ne viennent en rien du trou noir, défini comme l'horizon et son intérieur.

Ces assertions se déduisent de quelques principes simples ne demandant pas d'équations compliquées: 1) La non instantanéité des effets gravitationnels, 2) la définition d'un horizon. Ne pas prendre en compte ces deux principes simples amènent nécessairement à raconter du n'importe quoi sur les effets des trous noirs.

[La solution de Schwarzschild, parce que stationnaire, induit une fausse interprétation "à la Newton" (la stationnarité permet de confondre effets retardés et effets instantanés, puisque rien ne change); mais cette solution ne concerne pas les trous noirs issus d'un effondrement gravitationnel (une solution pas stationnaire du tout), mais seulement un trou noir primordial invariant (qui n'a pas d'origine et qui ne change pas). Interpréter le cas d'effondrement avec la solution de Schwarzschild fait nécessairement courir des risques d'erreur.]


Si on prend le message #1, la réponse est "un trou noir, défini comme l'horizon et son intérieur", n'interagit pas gravitationnellement avec un événement extérieur à l'horizon.

Si on prend la question de l'effet de l'absorption de matière par un trou noir, c'est pareil. La réponse est aucun, tant qu'on considère un événement extérieur à l'horizon.

Si on prend la question de la variation des effets de marée "près de l'horizon" si le trou noir "grossit", pareil, aucune pour un événement donné. Le point important est alors "événement donné", et qu'est-ce qu'on compare.

Ou encore, ce qui concerne un trou noir, au sens de ce qui se passe sur l'horizon (y compris ce qui passe cet horizon) ou se passe à l'intérieur, ne concerne en rien un événement extérieur à cet horizon.

[Dans tout ce texte n'est pas pris en compte un modèle avec évaporation complète.]

[invite44813db3]

L'expression newtonnienne de l'amplitude des effets de marée (celle de la wiki) me semble ok avec la version RG (voir page 170 pour les équations 7.27 et 7.28),

Merci pour cette intervention constructive et cette confirmation que tout le monde attendait.
Excellentes références au passage.

avec le facteur 2 en place, mais je pressens (comme pour le cas du rayon du trou noir de Laplace) qu'il est arrivé là pour de mauvaises raisons...

Je vois où vous voulez en venir
Cela me fait penser directement à 1919, sacré Einstein !

On reste donc dans une excellente approximation.
Encore bravo !

[mmanu_F]

Tiens ! Tidal disruption of stars by black hole. Une version (RG) un peu plus complète (dans le même formalisme que celui utilisé par Lasenby et al., avec les effets de la rotation en plus) par notre JPL national, back in the days (1985) ! On retombe sur les expressions précédentes dans la limite L=0.

En passant, Zee (page 58 visible en feuilletant) donne aussi la version Newtonnienne des forces de marée dans le cas sphérique qui colle avec la version RG : GM/r³diag(1,1,-2).

[invite51d17075]

En RG, ce n'est pas ça du tout. Les effets gravitationnels en un point et un instant (un événement), dépendent des masses, énergies et quantités de mouvement sur le cône passé de l'événement. Or, par définition même de l'horizon, pour un événement "extérieur" à l'horizon, aucun événement de ce cône passé n'appartient à l'horizon ou à l'intérieur, en court n'appartient au trou noir. Autrement dit les effets gravitationnels en l'événement ne viennent en rien du trou noir, défini comme l'horizon et son intérieur.
.........
Si on prend le message #1, la réponse est "un trou noir, défini comme l'horizon et son intérieur", n'interagit pas gravitationnellement avec un événement extérieur à l'horizon.

bjr,
je pense comprendre et admettre le fond de l'argument.
effectivement , on ne peut parler que d'interaction entre l'événement extérieur et le cône passé du TN.
( c'est d'ailleurs valable qcq soient les interactions au passage )
j'ai juste un bémol concernant l'horizon, dans la mesure ou sa description physico-mathématique me semble loin d'être gravée dans le marbre.

Cela étant, interaction ou plus précisément effet il y a, sinon il n'y aurait pas de phénomènes gravitationnels autour, et ceux ci sont observables et mesurables.
Donc votre légitime objection reste formelle ( sur mes mots employés ).

Je ne comprend donc pas que soit exclus ( en conclusion de ce point ) l'influence gravitationnelle des TN issus d'effondrements gravitationnels qui n'ont pas de raison de ne pas avoir de cônes passés.
Justement au moment de l'effondrement par exemple.

ps : les lecteurs habitués savent que vous ne me répondez plus depuis longtemps ( ce n'est pas un soucis ), mais j'interviens néanmoins dans l'espoir qu'un intervenant qui partage ( ou pas ) votre analyse puisse me répondre et m'éclairer.

Cdt à tous.

[Amanuensis]

Je vais être plus précis, à l'intention de ceux que cela intéresse vraiment:

L'expression newtonnienne de l'amplitude des effets de marée (celle de la wiki) me semble ok avec

Cela parle de la solution de Schwarzschild. Celle-ci dépend d'un paramètre (GM), elle est stationnaire (GM est invariant, entre autres), et concerne un trou noir primordial (qui a toujours existé). (Et c'est une solution du vide.) La formule concerne les effets de marée en fonction de GM, donc permet de comparer deux solutions distinctes (distinguées par GM), et non pas l'évolution d'une solution en une autre (ce qui n'est pas couvert par la solution de Schwarzschild).

En quoi cela est-il considéré comme pertinent pour un trou noir issu d'un effondrement, et auquel on ne peut pas attribuer de paramètre GM unique? N'y a-t-il pas un "petit" problème rhétorique et scientifique de prendre la solution d'un problème et l'appliquer à un autre problème?

Si l'idée est d'être d'accord avec les propriétés mathématiques de la solution de Schwarzschild, il n'y a pas de problème pour moi. C'est rigoureux, les hypothèses sont claires, les maths relativement simples, aucune raison de désaccord.

Mais le fil n'est pas sur l'influence du paramètre GM sur tel ou tel aspect de la solution de Schwarzschild, ou du moins je ne le lis pas ainsi. Lis-je mal?

[mmanu_F]

Le problème n'est pas dans les formules, mais dans l'interprétation qui est faite de notions comme "horizon", et bien d'autres, et surtout de la causalité.

Salut amanuensis,

mmon intention n'était pas de donner un avis tranché, mais de donner quelques références sur la question puvant servir de base à la discussion. je pensais être dans l'esprit de :

... proposer des lectures à ceux intéressés par la littérature scientifique, et ensuite en discuter.

Je suis, de manière générale, en accord avec tes mises en garde et tes appels à la prudence et à une reflexion en profondeur. Ils sont toujours très stimulant intellectuellement. Je n'ai pas pris le temps de réellement rentrer dans les détails de la conversation (je n'ai d'ailleurs pas vraiment lu la question originale, pardon) et je réagis, à chaud, plutôt sur les évenements récents du fil.

suite à tes quelques derniers messages, je commence à avoir des idées un peu plus précises sur ce qui se trame ici et ça commence à m'amuser suffisament pour que j'abandonne un peu mes autres problèmes (genre de physique) en cours. j'ai pas mal de bricoles à faire ce week end (genre pas de physique) et je vais essayer de ne pas être trop irresponsable au sens feynmanien ...

à plus (j'éspère)...

[mmanu_F]

juste pour jetter deux idées qui mme trottent dans la tête : le théorème de calvitie (et le lien avec les détections récentes de LIGO) et un truc que j'ai vu passé très récement (en relation avec l'évaporation par création de paires) et que je dois creuser : Schwartzschild peut s'accomoder d'une géométrie dynamique : il est stationnaire mais pas statique...

[Gilgamesh]

Bon, j'ai fait un peu beaucoup de ménage. J'ai supprimé tout ce qui, de part et d'autre, était de l'ordre de la provocation avec pour seul effet d'échauffer les esprits, sans aucun profit pour la discussion.

Merci de continuer dans le calme.

[papy-alain]

Je regrette que ma question ait causé autant de remue-ménage, car c'est de ma faute : elle était mal posée.
Je m'efforcerai à l'avenir d'être plus rigoureux dans le choix des termes utilisés.

[mmanu_F]

Je regrette que ma question ait causé autant de remue-ménage, car c'est de ma faute : elle était mal posée.
Je m'efforcerai à l'avenir d'être plus rigoureux dans le choix des termes utilisés.

même si les excuses ne mme sont pas directement adressées, je réponds quend même. je trouve toujours ça très stimulant, le remue-méninges. Cette discussion m'a permis de voir le problème de la dynamique des trous noirs sont un nouvel angle. J'ai plein d'idée qui me trottent dans la tête depuis que je suis passé sur ce fil et malgré la légère frustration de ne pas trouver le (temps x énergie) pour les retranscrire ici rapidement, tout ceci est, de mon point de vue, très positif. du coup j'aurais plutôt envie de te dire merci pour ta question et merci aux protagonistes du débat qui m'ont aidé, une fois encore, à secouer le cocotier aux idées ...

[invite44813db3]

Bonsoir papy-alain

Je regrette que ma question ait causé autant de remue-ménage, car c'est de ma faute

Absolument pas.

Toute question est légitime, et personne n'a la science infuse.
C'est en faisant des erreurs qu'on apprend.

Tu n'as pas à regretter ton intervention.
L'intervention de mmanu m'a moi-même permis de conforter mon point de vue, et j'espère que tu y vois plus clair désormais.

Bonne soirée

[Amanuensis]

m'a moi-même permis de conforter mon point de vue

Pourrait-on avoir un résumé de ce point de vue à ce stade?

[mach3]

En RG, ce n'est pas ça du tout. Les effets gravitationnels en un point et un instant (un événement), dépendent des masses, énergies et quantités de mouvement sur le cône passé de l'événement. Or, par définition même de l'horizon, pour un événement "extérieur" à l'horizon, aucun événement de ce cône passé n'appartient à l'horizon ou à l'intérieur, en court n'appartient au trou noir. Autrement dit les effets gravitationnels en l'événement ne viennent en rien du trou noir, défini comme l'horizon et son intérieur.

Juste pour dire que j'adore l'explication. A ressortir à chaque fois qu'une question du genre "comment un trou noir peut-il nous attirer alors que les gravitons ne peuvent pas sortir d'un trou noir" est posée. C'est bien meilleur que l'histoire des étoiles gelées ou du champ de gravitation "fossile", qui ont en fait de forts relents de simultanéité absolue et d'interaction instantanée à distance, totalement incompatibles avec la description moderne de la gravitation.

m@ch3

[invite6c093f92]

elle était mal posée.

Bah non...on pose une question suivant sa compréhension, c'est à ceux qui répondent de voir si la question est "mal posée" et la ré-orienter vers un truc plus en adéquation avec la théorie..

[Nicophil]

Oui, à l'heure d'internet, celui qui pose bien une question est souvent en mesure de trouver tout seul la réponse.

[invite36ad5631]

la reponse de la theorie des cordes est simplissime, et du coup irrefutable (mais non confirmable).
les gravitons passent par une dimension exterieure.
la reponse de la gravitation quantique a boucle, c'est qu'il n'y a pas de graviton au sens modele standard du terme (je demande confirmation). les quantas d'espace temps sont des abstractions mathematiques formant des "bulles", dont la defintion est leur surface de contact, aux dimensions pres.
dans le cas des theories largement confirmées mais incompatible, le graviton n'existe pas.
donc, question sans sens si la cadre theorique n'est pas posé.

[mmanu_F]

la reponse de la theorie des cordes est simplissime, et du coup irrefutable (mais non confirmable).
les gravitons passent par une dimension exterieure.
la reponse de la gravitation quantique a boucle, c'est qu'il n'y a pas de graviton au sens modele standard du terme (je demande confirmation). les quantas d'espace temps sont des abstractions mathematiques formant des "bulles", dont la defintion est leur surface de contact, aux dimensions pres.
dans le cas des theories largement confirmées mais incompatible, le graviton n'existe pas.
donc, question sans sens si la cadre theorique n'est pas posé.

Salut,

tu peux donner les références bibliographiques correspondant à toutes tes affimations, s'il te plait ?

Merciii.

[invite36ad5631]

les refs de tout ca en une reponse, ca va etre dur, surtout sur de la vulgarisation
pour la theorie des cordes, je te renvoi a witten eventuellement, meme si les mathematiques en sont difficilement digerables, sinon, le premier bouquin de B. Green, avant qu'il ne se lance dans la conquete des medias.
pour le modele standard, des trucs beaucoup plus serieux mais abordable trainent sur canalU (pleins de ref).
pour la gravitation quantique a boucle, je suis rovelli et barreau depuis un certain temps deja. certes, les mathematique d'A. Conne sous jascent, ca rigole pas non plus, mais j'essaie de suivre.
j'espere avoir repondu a ta question de reponse de question

[invite36ad5631]

s a Conne"s", evidement !!

[mmanu_F]

Bon, reprenons depuis le début parce que je n'arrive pas à trouver la cohérence dans tes deux messages. Tu commences ton premier message ainsi

la reponse de la theorie des cordes est simplissime, et du coup irrefutable

Mais tu commences ton deuxième message par

pour la theorie des cordes, je te renvoi a witten eventuellement, meme si les mathematiques en sont difficilement digerables

Alors simplissime et irréfutable ou difficilement digérable ?

Tu me donnes ensuite le choix entre virtuellement toute la littérature sur la théorie des cordes (que tu appelles Witten si je comprends bien) ou un livre de vulgarisation pour enfants

sinon, le premier bouquin de B. Green,

(Tu parles bien de Brian Greene et pas Michael Green, n'est-ce pas?) Tu devrais réussir à me trouver un intermédiaire entre le virtuellement tout et le virtuellement rien, même si

ca va etre dur

Fais un petit effort. Je ne veux la justification que de

les gravitons passent par une dimension exterieure.

par exemple dans un article de Witten (ou plusieurs, ou son livre avec Michael Green et John Schwarz si tu préfères) où il traite de la question. Je ne cherche pas une explication avec les mains, je veux voir les détails du calcul et les étapes du raisonnement, parce que, comme tu le suggères, je n'arrive pas à faire le lien entre la solution simplissime et irréfutable que tu proposes et les mathématiques difficilement digérables.

Voilà pour le premier point. Ensuite, je ne suis pas au clair avec tes diverses évocations du graviton. Dans ton premier message tu dis (en parlant de LQG)

il n'y a pas de graviton au sens modele standard du terme (je demande confirmation)

puis un peu plus loin

dans le cas des theories largement confirmées mais incompatible, le graviton n'existe pas.

Alors si je te comprends bien, il n'y a pas de graviton en LQG (même si j'ai vu passé des "tentatives" de calcul de son propagateur vers 2004, j'ai pas les idées fixées sur la question, tu as des références qui pointent dans la direction de l'impossibilité du graviton en LQG ? ça serait une mauvaise nouvelle pour eux, non ?) mais il y a un graviton au sens du modèle standard mais pas dans le cas des théories largement confirmées mais incompatibles... De quelles théories parles-tu ? Tu fais référence à la non-renormalisabilité de la gravité ? C'est quoi un graviton au sens du modèle standard ? Il y a un graviton dans le sens d'une théorie quantique de champ effective de la gravitation (je confirme), c'est ce que que tu veux dire ? Tu peux reformuler ?

Enfin tu dis

pour la gravitation quantique a boucle, je suis rovelli et barreau depuis un certain temps deja. certes, les mathematique d'A. Conne sous jascent, ca rigole pas non plus, mais j'essaie de suivre.

Il y a les mathématiques d'Alain Connes sous la gravité quantique à boucle ? Tu as des références ? Que la géométrie non-commutative fasse maintenant partie intégrante de la théorie des cordes (depuis Nathan Seiberg et Ed Witten vers 1999 notament) mais j'ai plus de mal à faire le lien avec les boucles... J'ai bien vu des trucs d'Alain Connes avec Viatcheslav Mukhanov très récemment, mais j'ai pas creusé. C'est de cela dont tu parles ? Ou tu parles de l'article de Alain Connes et Carlo Rovelli sur l'émergence du temps dans les années 90 (dans lequel je ne me souviens pas avoir vu des boucles) ?..

j'espere avoir repondu a ta question de reponse de question

Non, pas encore, il faut que tu m'en dises plus ...

[invite36ad5631]

wouah !
tu veux que j'ecrive un bouquin ?
donc, sans bouquin ni equations a 2 francs sur un forum (ce que tu n'as pas utilisé), je te dis que le graviton, (double salto, mais c'est toi qui cherche), va me le trouver dans la theorie standard.
lachons la theorie des cordes, meme si elle fut sympathique.
quoi t'es que sur la geometrie non commutative ?
elle induit de fait le temps, dans le sens ou la causalité est intrinseque au evenements (qui sont eux meme la "realité"). la geometrie de connes est justement basé la dessus. 3/4 != 4/3 (pour etre simple) : c non commutatif.
pour etre tout a fait honnete, j'ai bien parlé de brian greene, je savais pas trop a qui je parlais.

[invite36ad5631]

sur la theorie des cordes, tu es au courant que 2⁵°° topologies d'espaces sont possibles. desolé si tu a fait ta these la dessus...

[invite6c093f92]

Je trouve bizarre cette façon de répondre, tu dis que le graviton n'existe pas (-> ne peut pas exister), bien que demandant confirmation juste avant, cela serait intéressant que tu puisses donner des réfs sur "le graviton n'existe pas"...bêtement, je pensais que c'était toujours un truc potentiellement possible d'observer...du moins avec certaines théories...desquelles parles-tu? et si ils n'existent pas, comment font-ils pour passer par une dimension extérieur?
Merci pour ta réponse, même si c'est pas un bouquin...quelques liens suffiront.