Bonjour, l'horizon des événements d'une trou noir symbolise la surface de l'espace duquel rien ne peut sortir. Les ondes électromagnétiques ne peuvent pas en sortir, donc le trou noir ne peut pas émettre de photons. Si on considère que la gravitation est portée par des gravitons, ces gravitons ne devraient pas, au même titre que les photons pouvoir sortir du trou noir. Or, le trou noir interagit gravitationnellement. Quelqu'un peut m'expliquer ça s'il vous plait ?
Salut,
Eternelle question. Il y a un moyen assez imagé de l'expliquer.Envoyé par daemonsword
Au départ, ce qu'on a c'est une étoile en cours d'effondrement (en fait, son noyau, dans une supernovae). Et son champ gravitationnel est extrêmement intense. Dès que l'horizon des événements se forme le champ gravitationnel reste inchangé. Et c'est lui qui nous attire, pas ce qui est dans le trou noir.
Il y a aussi la dilatation du temps. Celle-ci est extrême avec un trou noir. Pour un observateur extérieur qui observerait un objet tomber vers le trou noir, il constaterait que l'objet ralentit, se fige, sans franchir l'horizon des événements (en pratique il deviendrait de plus en plus rouge et sombre et vite impossible à voir). Ce n'est qu'apparent (s'il essaie d'aller rechercher l'objet, tintin, il va plonger dans le trou noir avec lui).
On peut donc dire de manière assez imagée que le champ gravitationnel d'un trou noir est un champ gravitationnel gelé, fossile. Et c'est lui qui est responsable des effets observés.
Après tu peux traduire ça en terme de gravitons. Mais méfiance. On ne sait même pas si les gravitons existent. Et les description en gravité quantique sont très compliquée à vulgariser.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Petit complément, mais oui, en effet, rien ne sort du trou noir, pas même les gravitons s'ils existent.
Hawking a utilisé la mécanique quantique et les TN pour montrer que ceux-ci rayonnent (très peu). Surtout des photons et des gravitons. Mais ils sont émis juste au-dessus de l'horizon, non à l'intérieur du trou noir.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Je ne comprends pas ceci.
Quand la masse du TN augmente par accrétion de matière, la valeur du champ gravitationnel augmente également, non ?
Dernière modification par papy-alain ; 31/08/2016 à 13h00.
Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.
Mais comment fait l'horizon pour nous attirer, sachant que celui ci n'est pas un objet physique, simplement une barrière ?Eternelle question. Il y a un moyen assez imagé de l'expliquer.
Au départ, ce qu'on a c'est une étoile en cours d'effondrement (en fait, son noyau, dans une supernovae). Et son champ gravitationnel est extrêmement intense. Dès que l'horizon des événements se forme le champ gravitationnel reste inchangé. Et c'est lui qui nous attire, pas ce qui est dans le trou noir.
Il y a aussi la dilatation du temps. Celle-ci est extrême avec un trou noir. Pour un observateur extérieur qui observerait un objet tomber vers le trou noir, il constaterait que l'objet ralentit, se fige, sans franchir l'horizon des événements (en pratique il deviendrait de plus en plus rouge et sombre et vite impossible à voir). Ce n'est qu'apparent (s'il essaie d'aller rechercher l'objet, tintin, il va plonger dans le trou noir avec lui).
On peut donc dire de manière assez imagée que le champ gravitationnel d'un trou noir est un champ gravitationnel gelé, fossile. Et c'est lui qui est responsable des effets observés.
Après tu peux traduire ça en terme de gravitons. Mais méfiance. On ne sait même pas si les gravitons existent. Et les description en gravité quantique sont très compliquée à vulgariser.
Oui, en fait quand la matière franchit l'horizon elle ne peut plus en ressortir, donc la masse du trou noir augmente. Sauf que ça n'augmente le champ de gravité qu'à l’intérieur du trou noir, puisque si les photons ne peuvent pas en sortir, la gravitation non plus.Je ne comprends pas ceci.
Quand la masse du TN augmente par accrétion de matière, la valeur du champ gravitationnel augmente également, non ?
Le contexte, Monsieur, le contexte ! Il faut tenir compte de qui a été écrit avant :
Dans un contexte de formation de trou noir par supernovae, le champ gravitationnel reste identique immédiatement avant et immédiatement après la formation du TN et de son horizon. Par la suite, il va évoluer, à la baisse (par rayonnement de Hawking, si ça existe) ou à la hausse (par ajout de masse s'il y a de la matière à "capturer" dans les parages). Et je parle bien du champ de gravitation "gelé" ou "fossile" extérieur à l'horizon.
Ce n'est pas l'horizon qui attire, mais la gravité "gelée"/"fossile" dans son voisinage immédiat.
La matière franchit l'horizon, certes, mais elle laisse du champ gravitationnel "gelé"/"fossile" au-dessus de celui-ci.
ah d'accord je viens de comprendre, un peu comme l'avait expliqué Deedee avec l'image d'un objet qui tombe dans le trou noir et qui ne le franchira jamais pour un observateur exterieur ?
Oui, bien sûr, je faisais la description de la formation sans ajout ultérieur de matière.
Mais la situation en semblable. La présence de matière en plus va modifier le champ gravitationnel externe et une fois cette matière avalée, plus d'influence et le champ gravitationnel reste tel quel.
Oui. Tu peux aussi voir la vision vulgarisée traditionnelle, comme cette jolie image : http://blogs.futura-sciences.com/lum...sethirring.jpg
C'est l'espace-temps déformé (par la présence de matière ou du trou noir) qui provoque les effets gravitationnels
(image à prendre avec des pincettes, en particulier pour ce que j'ai mis en gras, c'est l'espace-temps qui est déformé, pas l'espace tout seul. Mais difficile de dessiner un espace-temps à quatre dimension et déformé).
Et c'est cet espace-temps déformé qui est "figé".
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Mais du coup, la masse des objets ayant plongé dans le trou noir laisse une empreinte fossile sur le champ gravitationnel. C'est par ce biais que le trou noir interagit par gravitation. Mais qu'en est-il de la masse inertielle du trou noir ? Il me semble que masse inertielle et gravitationnelle sont égales mais dissociées. Le trou noir laisserait-il aussi une empreinte fossile sur le champs de Higgs ?
Je serais bien en peine de faire un lien entre trou noir et champ de Higgs...... brrrrr, théorie quantique des champs + RG, dur dur dur
Mais attention : l'essentiel de la masse ne vient pas du champ de Higgs. Dans le proton, la masse des quarks (qui vient de l'interaction avec le champ de Higgs) ne représente qu'une petite fraction. Le reste c'est essentiellement de l'énergie cinétique interne et de l'énergie de liaison (interaction forte en grande partie).
Et en relativité générale, c'est l'énergie (et l'impulsion et les contraintes/pression, en partie) qui est la source du champ gravitationnel/déformation de l'espace-temps. Et la masse est simplement la partie la plus importante de l'énergie à cause de la valeur élevée de mc². Mais pour un trou noir, méfiance. On pourrait avoir un trou noir formé uniquement avec des ondes gravitationnelles !!!! (théoriquement, en pratique je vois mal comment ça pourrait se produire, leur énergie est minable et les OG sont difficiles à dévier donc forcément difficiles à concentrer) Une grande part de son énergie peut être due à autre chose que la masse propre de ses constituants (on est dans des domaines extrêmes, températures de formation énorme, vitesses des particules énormes, etc...)
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C'est précisément l'inverse.
Un trou noir galactique possède un champ de gravitation raisonnable, comparé au champ titanesque d'un trou noir stellaire. C'est mathématique.
C'est contre-intuitif, pourtant c'est vrai.
En fait, le champ de gravitation au voisinage de l'horizon va baisser au fur et à mesure que celui-ci gagne du terrain.
Inversement, un trou noir qui rayonne plus qu'il n'ingurgite (c'est impossible en pratique car rien que le rayonnement du fond diffus cosmologique est des millions de fois supérieur à ce qu'un trou noir rayonne, sans parler du gaz interstellaire) va voir son champ de gravitation s'envoler au voisinage de l'horizon décroissant.
Ce qui se passe réellement, personne n'en sait rien et cela fait encore l'objet de nombreux débats (cf le firewall par ex)
Cela ne répond pas à la question de Papy-Alain. Suffit de reformuler la question: qu'est-ce qui détermine le champ gravitationnel externe si on prend le cas où le "trou noir" reçoit continuellement de la matière en plus?
Même problème.Et c'est cet espace-temps déformé qui est "figé".
(Comme on me l'a fait remarqué, ce n'est pas constructif. Mais je laisse la prérogative de l'être à ceux qui se proposent de l'être. D'autant que la présentation correcte permettant de comprendre à été fournie plusieurs fois.)
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Salut,
Dans ce cas là, ce n'est plus un trou noir statique (en toute rigueur, c'est déjà vrai pour la formation en fait). C'est sacrément plus difficile à vulgariser la réponse à la question initiale.
Je ne suis pas sûr d'y arriver. Enfin, bon, celui qui veut s'y essayer est le bienvenu
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ben, il est exact que ce sujet est récurrent.
je me souviens par exemple d'une discussion proche ou j'avais une mauvaise interprétation de la situation. ( à savoir en gros une RG inchangée dans son principe et application ou dit autrement une mauvaise application de ma part )
mais quand à "La présentation correcte" , très honnêtement, je reste un peu perdu.
je ne pense pas être le seul, et une piqure de rappel ne serait pas inutile.
Cdt
Il se passe justement l'inverse (au voisinage de l'horizon), il diminue.
Raison pour laquelle ce champ n'est pas et ne peut pas être "figé".
Ce terme est d'autant plus dangereux que la valeur du champ dépend de l'endroit où l'on se trouve, et de la "dynamique" d'évolution du trou noir, qui, comme l'indique ce terme plus adéquat, à mon sens, n'a rien de statique.
La seule chose qui soit "figée", de manière absolue pour un trou noir, c'est son potentiel gravitationnel.
C'est toujours le même et c'est même ce qui le définit comme tel.
Chapeau, Obs34 !
Pourtant, ça avait l'air tellement évident, cette histoire de gravitation près de l'horizon
Pour un TN dont la masse augmente, la valeur du champ gravitationnel augmente. Ce qui diminue au voisinage de l'horizon, ce sont les forces de marée.
Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.
Salut,
Avec la vulga impossible d'être rigoureux (en tout cas je n'ai jamais rien vu de tel). Si on veut pousser l'histoire dans ses derniers retranchements, il faut forcément à un moment ou à un autre passer à une approche plus technique.
Peut-être comme intermédiaire, pour aider à voir ce qui se passe, utiliser les diagrammes de Penrose. C'est vachement utile. https://fr.wikipedia.org/wiki/Diagra...Penrose-Carter
L'article wiki est un peu trop succinct (je n'ai pas été voir en anglais). Mais on doit trouver mieux sur le net.
Ici :
http://fr.scribd.com/doc/204166860/V...es-etoiles-pdf
Je les décrit et les utilise pour illustrer quelques trucs. Mais je ne pense pas avoir été assez complet/précis pour qu'un profane les utilise pour son propre usage. Mais je suis peut-être trop pessimiste.
En tout cas, je pense qu'avec un peu de courage, y a moyen de progresser pas à pas sur ce sujet.
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Non c'est faux.
Vous oubliez que le rayon du trou noir augmente lui aussi, proportionnellement à sa masse, ayant (au passage) pour effet de faire décroître sa masse volumique globale (déduite), fonction de 1/R3 (dans des proportions encore plus grandes d'ailleurs que la décroissance du champ de gravité, fonction de 1/R²).
Notez que je ne fais même pas intervenir la RG : faire le calcul à la Newton suffit amplement dans ce cas précis.
Pour les forces de marées, vous avez raison si vous comparez l'horizon d'un TN galactique et l'horizon d'un TN stellaire, car les forces de marée augmentent considérablement lorsque vous vous approchez de l'horizon, dans un cas comme ans l'autre. (j'ai failli mal interpréter votre propos).
Salut,
Je n'étais pas intervenu explicitement sur le point soulevé par Obs34, d'autant que tout dépend ce qu'on entend par "intensité du champ gravitationnel".
On peut vraiment dire que physiquement, le champ gravitationnel, ce sont les composantes du tenseur de Riemann-Christoffel (courbure) et les composantes les plus caractéristiques pour parler de la force gravitationnelle c'est les forces de marées. Et elle diminue avec la taille du TN. Pour un TN stellaire, vous ne pourriez-pas vous en approcher sans vous faire déchiqueter. Tandis qu'un TN super-massif peut être survolé en toute sécurité (enfin, si on veut, car c'est aussi le risque de dire "oh mais tout va bien".... puis de constater un peu tard qu'on a fait la co...ie de franchir l'horizon). Mais toutes les composantes ne sont pas "gentilles", sinon on finirait pas dire qu'il n'y a plus de TN
.
Bref, tout ça se traduit assez difficilement par un "intensité du champ gravitationnel". C'est trop à l'emporte pièce. Faudrait plusieurs mots différents.
Ce serait intéressant de calculer les valeurs des composantes du tenseur pour le cas d'un TN de masse solaire et un d'un milliards de MS, près de l'horizon, en coordonnées de Schwartzchild par exemple. A titre d'exemple numérique.
Je n'ai pas ce genre de chiffre en tête.
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J'ai sans doute dû mal m'exprimer.
Un petit exemple simple va nous mettre d'accord.
Supposons que le Soleil s'effondre par magie en un TN. Ca ne va rien changer à l'orbite de la Terre.
Par la suite, ce TN augmente en masse. Au niveau de l'orbite terrestre, la gravité ressentie sera plus intense, non ?
Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.
Si la masse de l'astre central augmente l'orbite terrestre sera plus reserrée. Le terme gravité ressentie n'est pas très heureux, on reste en chute libre. Y'a juste l'effet de marée qui va augmenter.
Parcours Etranges
Salut,
Effectivement, tout dépend si on parle de l'intensité (forces de marées) située à distance fixe ou à "N fois le rayon" du trou noir (près de l'horizon par exemple).
Ambigu.
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A distance fixe du centre du TN, la gravité mesurée va augmenter si le TN augmente sa masse, non ?
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Pas de centre, pas de distance, pas de "fixe".
Ce n'est pas avec une vision newtonienne de l'espace-temps qu'on peut poser des questions sur un trou noir. Ou y répondre.
Dernière modification par Amanuensis ; 02/09/2016 à 13h08.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Avec la distance traditionnellement considérée en coordonnées de Schartzchild et si tu considères les forces de marées, oui.
Voir ici : https://fr.wikipedia.org/wiki/Force_...es_trous_noirs
Les formules ne sont pas la mort qui tue.
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Pour une distance donnée, à partir du centre du trou noir, le champ de gravitation va augmenter si sa masse augmente oui. (forcément)
Ce qui diminue, c'est le champ de gravitation à l'horizon.
C'est tout-à-fait normal puisque le rayon de Schwarzschild augmente dans les mêmes proportions que la masse du trou noir.
Nota : Comme je l'ai dit, on peut parfaitement traiter ce problème précis à la Newton.
C'est d'ailleurs ce que fait très bien Wikipédia dans une explication parallèle, le lien plus qu'explicite que vous a fourni Deedee81.
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").
Dit autrement, la gravitation est le domaine de la RG, comment s'en passer?
Les "effets de marée" sont une "illustration" de la courbure, et la géométrie n'étant pas Euclidienne...
C'est comme le "centre d'un TN", je suppose qu'il faut traduire par "singularité", et si oui, celle-ci étant "le futur de celui qui franchit l'horizon", difficile d'y voir un lieu, et "fixe" qui plus est.
J'ai l'impression, que pour la question de Papy-Alain, une "explication"* avec les mains peut éventuellement s'accommoder du traitement à la Newton(?), mais une explication de ce que dit précisément la physique concernant les "effets de marée" doit passer par la RG, et ici, vu qu'on parle TN, c'est vraiment le minimum.
Peut-être que je suis à côté...
* Du coup, en est-ce vraiment une?
Absolument pas. Ce qui se passe "sur l'horizon" est totalement incompatible avec "à la Newton", à cause des effets temporels.
La seule chose qu'on peut faire "à la Newton", ce sont les effets au très très loin ; et alors, par exemple, il est impossible de distinguer un "effet du trou noir" distinct de l'effet de l'environnement dudit, de la matière "hors trou noir".
Le grand leurre des discussions comme celles-ci, où la densité de "n'importe quoi" est non négligeable, est justement là, ne pas prendre correctement en compte les problèmes posés par la notion de temps.
Plus d'autres. Par exemple, comme le dit Didier, la singularité n'est pas un lieu, et la voir comme un "centre" peut facilement amener à des incohérences. Il y a des difficultés similaires avec la notion d'horizon, qui n'est pas un lieu non plus.
La "grande vulgarisation" (Wikipédia, des tentatives ici, etc.) ne peut que buter là dessus, faire mine de contourner les difficultés, satisfaire une certaine demande ; mais répondre correctement?
Dernière modification par Amanuensis ; 02/09/2016 à 18h31.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
