probleme observation trou noir

[papy-alain]

C'est plutôt à oublier car faux.

Pourquoi ?
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[Mailou75]

Peut etre parce que l'horizon depend de l'observateur, qu'il n'est pas absolu (Rs) ?
Juste une suggestion en passant...

[pascelus]

pour qu'il y ait bilan net de décroissance de masse, faut que quelque chose déséquilibre en favorisant la capture d'anti-particules ou du rayonnement issu de l'annihilation.

Je ne vois pas ce qui, issu d'un trou noir, pourrait favoriser la capture d'une anti-particule au détriment d'une particule?

Ne pas oublier que la seule chose qui puisse s'extraire de l'horizon d'un trou noir c'est la gravitation.

C'est plutôt à oublier car faux.

C'est ambigu en effet, d'où votre "plutôt" surprenant pour une proposition fausse.
Je sais bien que champ gravitationnel, ondes gravitationnelles, graviton ou quoique ce soit qui ne dépasserait pas c (dans l'absolu) ne peut pas s'extraire de l'horizon d'un trou noir... Mais il y a eu plusieurs autres fils sur ce sujet là pour en reprendre un ici(http://forums.futura-sciences.com/as...trou-noir.html). Et il nous manque sans doute une théorie de la gravitation quantique.
Disons juste que la courbure de l'espace-temps environnant est le seul effet issu d'un trou noir...

[Amanuensis]

Je ne vois pas ce qui, issu d'un trou noir, pourrait favoriser la capture d'une anti-particule au détriment d'une particule?

Une possibilité a été indiquée dans le message. Pas vu?

pour en reprendre un ici(http://forums.futura-sciences.com/as...trou-noir.html).

Curieux de citer cette discussion-là, ancienne, houleuse et sans conclusion explicite.

[Amanuensis]

Peut etre parce que l'horizon depend de l'observateur, qu'il n'est pas absolu (Rs) ?

Non. L'horizon est absolu en RG. (Comme beaucoup de choses, d'ailleurs!)

[pascelus]

Une possibilité a été indiquée dans le message. Pas vu?

Heuu.... Je ne vois pas désolé. Qu'est ce qui favoriserait la plongée dans le trou noir de l'anti-particule plutôt que la particule?

Curieux de citer cette discussion-là, ancienne, houleuse et sans conclusion explicite.

Justement... Rien n'explique clairement les choses, ni ce fil là, ni d'autres. Donc je ne veux pas reprendre ici ce qui n'a jamais été conclu (pour mes capacités de compréhension en tout cas).

[Mailou75]

Non. L'horizon est absolu en RG. (Comme beaucoup de choses, d'ailleurs!)

Essayons de demontrer de contraire..

Partons de la définition de Rs telle que le lieu où la vitesse de libération vaut c. Ca veut aussi dire reciproquement qu'un objet partant avec une vitesse nulle depuis l'infini arriverait en Rs à c.
Prenons maintenant un objet qui ne part par de l'infini mais de bien plus proche de Rs, disons à une altitude H depuis Rs, alors sa vitesse lorsqu'il franchira Rs sera inferieure à c, on la nottera V.

Pour un photon qui ne ralentis pas, si il part de Rs a c avec une energie donnée E alors il arrivera à l'infini avec un redshift infini soit une energie nulle E/infini.
Par contre quand il atteint l'altitude H sont redshift n'est pas infini il vaut z+1 et son energie vaut encore E/z+1.
Donc un observateur situé à une altitude H recoit bien des photons provenant de Rs !

En fait, tout observateur situé à plus de ~100 Rs peut etre assimilé a un ~observateur a l'inifni. Ceci explique pourquoi on ne voit rien et qu'il est presque vrai de dire que rien ne sort d'un trou noir pour un observateur exterieur (et nous n'avons aucune mesure a une telle proximité d'un TN )

Où est la faille svp?

Merci
Mailou

[papy-alain]

Je ne vois pas ce qui, issu d'un trou noir, pourrait favoriser la capture d'une anti-particule au détriment d'une particule?

Non seulement cette question est pertinente (pour les béotiens que nous sommes) mais de plus on peut se demander également pourquoi une particule à énergie négative (perçue comme telle par l'observateur distant) ne serait pas perçue comme une particule à énergie positive par un observateur qui se trouverait sous l'horizon.

[Gilgamesh]

Bon, ça a déjà été dit plusieurs fois sur ce forum par DD ou moi même, mais il faut absolument repréciser que l'explication de l'effet Hawking à base de couples virtuelles soumis à l'effet de marée n'est pas l'explication formelle du phénomène. Donc il est assez vain àmha de se casser la tete là dessus car la réponse à plutôt cette allure :

Aurélien Barrau : trous noirs (cours au Collège de France)

Je retranscris le passage :

Je vais vous montrer la vraie origine de l'effet Hawking. Parce que cet effet de marée sur les fluctuations du vide en fait c'est un peu bidon.

La vraie origine c'est ça, là. J'écris le lagrangien L, c'est une fonction mathématique qui décrit la propagation de ce qu'on nomme un champ scalaires en espace courbe. Prenez R égal zéro pour un couplage minimum. Si on veut quantifier cette théorie qu'est ce qu'on fait ? Eh bien on promeut le champ aux rang d'opérateur, en lui imposant des relations de commutation. Les commutations au même instant et en des lieux différents sont nulles :

[Φ(t,x), Φ(t, x')] = 0, [π(t,x), π(t, x')] = 0

c'est la causalité, et sont non nulles entre le champ Φ et son moment conjugué π.

[Φ(t,x), π(t, x')] = i/(√-g) δ (x-x').

On développe le champ sur une base non plane

Φ = Σ (af + a†f*),

les modes f et f* qui ont des fréquences positives et négatives et les coefficients, on les appelle a et a†.

Et quand on remplace là dedans [Φ, π], on trouve que les coefficients a et a† vérifient les relations de commutation de l'oscillateur harmonique qu'on apprend en premier cycle universitaire, ce qui veut dire que l'on peut interpréter a et a† comme ce qui me permet de calculer le nombre de particules

n = a†a.

Mais je peux faire la même chose sur une autre base, une base de mode g, g* et j'appelle mes coefficients b et b† qu'il vérifient les mêmes relations de commutation et qui permettent aussi de calculer un nombre de particules et puis je peux exprimer a en fonction de b et b en fonction de a c'est ce qu'on appelle une transformation de Bogoliubov et là il se passe un truc très joli. En quelques lignes de calcul simple, hein, c'est pas des mathématiques de haute volée, on peut calculer le nombre de particules mesurées par l'opérateur par les fonctions g mais dans le vide des fonctions f. On devrait trouver 0, on est dans le vide. Et qu'est ce qu'on trouve ? Pas zéro ! Ça veut dire que si vous calculez le vide à partir des fonctions f mais que vous mesurez le nombre de particules à partir des fonctions g, vous ne trouvez pas la bonne valeur.

Ça, ça a un sens et c'est pour ça que je viens de faire cette petite digression, ça a un sens conceptuel extraordinairement profond. Ça veut dire qu'en fait, même le concept de particule est relatif. La relativité nous a appris que l'espace et le temps sont en quelque sorte interchangeables, sont la même chose, mais là, ce qu'on voit c'est que même en un lieu donné, deux observateurs ne se mettront pas d'accord sur le nombre de particules physiques qui se trouvent en ce lieu ! Alors en espace plat, en espace euclidien, sans masse, tout va bien tout va bien parce que les symétries du groupe de Poincaré nous imposent un choix privilégié de mode sur lesquels décomposer les champs et donc on peut se mettre d'accord sur le nombre de particules, c'est non ambiguë. Mais dès que j'ai de la courbure, je n'ai plus une base privilégiée et donc je dois tenir compte de cette ambiguïté dans le nombre de particules. C'est comme ça d'ailleurs qu'on créé les particules élémentaires en cosmologie, à la fin de l'inflation.

Et l'effet Hawking, sa véritable origine, c'est que l'observateur en chute libre sur le trou noir, celui qui est dans le vrai vide, eh bien quand je calcule ce que ça donne pour l'observateur qui, lui, est stationnaire, je dois faire une telle transformation et je ne trouve pas un nombre nul de particules.

[papy-alain]

Bon, ça a déjà été dit plusieurs fois sur ce forum par DD ou moi même, mais il faut absolument repréciser que l'explication de l'effet Hawking à base de couples virtuelles soumis à l'effet de marée n'est pas l'explication formelle du phénomène. Donc il est assez vain àmha de se casser la tete là dessus car la réponse à plutôt cette allure :

Aurélien Barrau : trous noirs (cours au Collège de France)

La conférence est très instructive, mais ne répond pas à la question.
Si l'on pouvait observer le rayonnement Hawking, on verrait effectivement une production d'énergie émise depuis l'horizon. Mais ces particules (virtuelles qui deviennent réelles) sont elles réellement compensées par une énergie négative qui fait perdre de la masse au TN ?
La loi de la conservation de l'énergie fait dire que oui, et cela semble acquis d'office dans le raisonnement.
Mais comment en être aussi sûr pour un phénomène hypothétique (puisque jamais observé) ?

[Gilgamesh]

La conférence est très instructive, mais ne répond pas à la question.
Si l'on pouvait observer le rayonnement Hawking, on verrait effectivement une production d'énergie émise depuis l'horizon. Mais ces particules (virtuelles qui deviennent réelles) sont elles réellement compensées par une énergie négative qui fait perdre de la masse au TN ?
La loi de la conservation de l'énergie fait dire que oui, et cela semble acquis d'office dans le raisonnement.
Mais comment en être aussi sûr pour un phénomène hypothétique (puisque jamais observé) ?

Oui, on en est sur que ça fait perdre de la masse au trou noir, dans le cadre du formalisme. Et le phénomène bien que non observé fait appel à des aspects qu'on estime très fiables des théories quantique et relativiste, c'est pour cela qu'il est enseigné comme objet d'un consensus.


Et il n'est pas exactement question de particule virtuelles "qui deviennent" réelle. Le problème est plus fondamental que ça puisque ça touche à la notion même de particules. Il est clair que cette notion de particule est problématique à un niveau fondamental, et l'effet Hawking, en quelque sorte, en apporte la preuve. Le concept de particule pour etre pleinement pertinent devrait etre objectif ce qui semble impliquer a minima que si la particule existe physiquement, elle existe pour tous les observateurs, et que si elle n'existe pas, alors elle n'existe pour aucun observateur. L'effet Hawking montre que ça ne fonctionne pas quand la courbure diffère et que le nombre de particules que compte l'observateur dépend du fait qu'il est en chute libre ou pas

[pascelus]

Merci beaucoup pour avoir redonné cette explication qui m'avait échappée!

Oui en effet cette conférence d'Aurélien Barrau formalise mieux le système du rayonnement de Hawking à son vrai niveau, quantique. Cela a t'il la moindre ressemblance avec un effet de marée au niveau macroscopique ou l'explication est totalement "bidon"?

Cette conférence montre bien aussi à quel point ce phénomène de l'évaporation des trous noirs est peut etre fondamental pour comprendre le fonctionnement de l'univers.

(Ne serait-ce pas là aussi une piste pour expliquer l'origine de la gravitation? Par la thermodynamique?)


Par contre, comme le souligne Papy-alain, cela n'explique pas comment le TN perd de la masse par cette "évaporation" qui semble se passer à l'horizon, voire au delà, et pas sous l'horizon...


EDIT: croisement avec message de Gilgamesh

[Amanuensis]

Le phénomène de l'évaporation des trous noirs est peut être fondamental pour comprendre le formalisme. À ce stade, ce n'est que des mathématiques.

[pascelus]

L'effet Hawking montre que ça ne fonctionne pas quand la courbure diffère et que le nombre de particules que compte l'observateur dépend du fait qu'il est en chute libre ou pas

Le nombre de particules d'un corps serait donc relatif? Donc la masse aussi??

[pascelus]

Le phénomène de l'évaporation des trous noirs est peut être fondamental pour comprendre le formalisme. À ce stade, ce n'est que des mathématiques.

Oui mais il a été extrapolé avec succés sur des ondes sonores.

[papy-alain]

Oui mais il a été extrapolé avec succés sur des ondes sonores.

Je ne pense pas que cette expérience puisse servir de preuve.

[pascelus]

Je ne pense pas que cette expérience puisse servir de preuve.

Pas formellement non, mais certain pensent que c'en est pas loin:
http://www.science-et-vie.com/articl...ous-noirs-7072

[Gilgamesh]

Le nombre de particules d'un corps serait donc relatif?

Dans certaines conditions très particulières, oui. Ça se manifesterait pas l'effet Hawking, l'effet Unruh et last but not least, comme l'évoque Aurelien Barrau par la fin de l'inflation et le Big Bang chaud qui en résulte.

[pascelus]

Dans certaines conditions très particulières, oui. Ça se manifesterait pas l'effet Hawking, l'effet Unruh et last but not least, comme l'évoque Aurelien Barrau par la fin de l'inflation et le Big Bang chaud qui en résulte.

Stupéfiant!

Donc la masse d'un corps pourrait aussi dans certaines conditions etre relative (donc la gravité aussi....
), ou est-ce que cela ne concerne que les particules sans masse comme des photons?...

[Gilgamesh]

Stupéfiant!

Donc la masse d'un corps pourrait aussi dans certaines conditions etre relative (donc la gravité aussi....
), ou est-ce que cela ne concerne que les particules sans masse comme des photons?...

Je ne me suis pas prononcé sur la masse, mais il est clair à mon sens que ce que signifient ces phénomène, encore une fois très particuliers, c'est que justement il faut découpler les deux. On peut considérer que ce dont on parle, c'est une forme d'excitation du vide. Le vide peut se définir quantiquement comme un champ avec des niveaux d'énergie, l'état fondamental étant par définition l'absence de particule et chaque particule augmentant d'un quantum le niveau d'énergie du champ. Il n'y a plus de coupure franche entre matière et vide, la matière est simplement un état d'excitation du vide, comme il existe des états d'excitation de l'atome. Mais l'énergie n'est pas uniquement dans ces niveaux d'énergie (donc dans la césure vide / matière), mais également dans la courbure, dans le cas de l'effet Hawking, dans le travail d'une force qui accélère l'observateur dans le cas de l'effet Unruh, et dans une autre forme d'énergie potentielle de vide (qu'il reste à définir proprement) dans le cas de l'inflation. C'est cette couture entre les différentes formes d'énergie qui permet de formaliser ces phénomènes qui rendent le nombre de particule dépendant de l'observateur.

[pm42]

Bon, ça a déjà été dit plusieurs fois sur ce forum par DD ou moi même, mais il faut absolument repréciser que l'explication de l'effet Hawking à base de couples virtuelles soumis à l'effet de marée n'est pas l'explication formelle du phénomène. Donc il est assez vain àmha de se casser la tete là dessus car la réponse à plutôt cette allure :

Aurélien Barrau : trous noirs (cours au Collège de France)

C'est très intéressant mais par curiosité, pourquoi est ce que l'explication par les particules virtuelles + force de marée est si largement diffusée, et pas seulement dans la vulgarisation de très bas niveau ?

[pascelus]

Je ne me suis pas prononcé sur la masse, mais il est clair à mon sens que ce que signifient ces phénomène, encore une fois très particuliers, c'est que justement il faut découpler les deux...

Oui, peut etre, sans doute meme... Mais n'est ce pas une façon dont on se sent obligé de conclure parce qu'imaginer que la masse puisse etre relative (même dans des cas totalement extrêmes) "affole" trop pour être seulement évoqué? (question sans aucune arrière pensée quelle qu'elle soit)
Pour être sûr de bien comprendre, "découpler les deux" signifie bien que la masse pourrait ne pas être liée au nombre de particules? Mais à ce nombre + à de l'énergie dans la courbure? Dans ce cas à E2 = m2c4 + p2c2 il manquerait quelque chose dans ces cas particuliers?

On peut considérer que ce dont on parle, c'est une forme d'excitation du vide. Le vide peut se définir quantiquement avec des niveau d'énergie,

Dans cet effet Hawking où le nombre de particules fluctue relativement à la situation gravitationnelle de l'observateur, cela signifie donc aussi que les niveaux d'énergie seraient aussi vus différemment selon l'observateur?

l'état fondamental étant par définition l'absence de particule et chaque particule augmentant d'un quantum son niveau d'énergie. Il n'y a plus de coupure franche entre matière et vide, la matière est simplement un état d'excitation du vide, comme il existe des états d'excitation de l'atome. Mais l'énergie n'est pas uniquement dans ces niveaux d'énergie (donc dans la césure vide / matière), mais également dans la courbure, dans le cas de l'effet Hawking, dans le travail d'une force qui accélère l'observateur dans le cas de l'effet Unruh, et dans une autre forme d'énergie potentielle de vide (qu'il reste à définir proprement) dans le cas de l'inflation. C'est cette couture entre les différentes formes d'énergie qui permet de formaliser ces phénomènes qui rendent le nombre de particule dépendant de l'observateur.

Ne pensez-vous pas alors qu'il doit bien exister des cas particuliers ou G n'a plus la meme valeur constante qu'on lui connait, à moins que ses fluctuations ne jouent qu'au delà des marges d'incertitudes actuelles?

Et dernière question (désolé ça en fait pas mal à la fois mais vos excellentes explications m'en amènent beaucoup...): quel est le lien entre ce rayonnement Hawking ainsi formalisé et le dessous de l'horizon du trou noir? Ou autrement dit, comment se fait "l'échange d'énergie" entre le vide et le TN? J'ai lu qu'en fait l'horizon avait peut etre "une épaisseur", d'une taille planckienne, et que ce seraient les particules créées dans cette zone qui entreraient dans ces cas bien particuliers...

[pascelus]

C'est très intéressant mais par curiosité, pourquoi est ce que l'explication par les particules virtuelles + force de marée est si largement diffusée, et pas seulement dans la vulgarisation de très bas niveau ?

Peut etre que les forces de marées sont un phénomène comparable au niveau macroscopique?

[Gilgamesh]

C'est très intéressant mais par curiosité, pourquoi est ce que l'explication par les particules virtuelles + force de marée est si largement diffusée, et pas seulement dans la vulgarisation de très bas niveau ?

Bonne question. Après un petite enquête, il me semble assez évident que l'origine toute simple est que c'est ainsi les théoriciens ont choisis d'exposer le modèle. Probablement parce que c'est la traduction phénoménologique la plus adéquate qu'ils aient trouvé pour rendre compte des résultats.

Par exemple, en 1971 Zeldovich a proposé dans un premier modèle :

"The rotating body [black hole] produces spontaneous pair production [and] in the case when the body can absorb one of the particles, ... the other (anti)particle goes off to infinity and carries away energy and angular momentum."

Ya. B. Zel’dovich, JETP Letters 14, 180 (1971).

Il y a bien sur d'autres formulations du phénomène dans les articles, plus près des équations, mais celle ci est sans doute la plus facile à faire comprendre avec les mains.

[Gilgamesh]

Oui, peut etre, sans doute meme... Mais n'est ce pas une façon dont on se sent obligé de conclure parce qu'imaginer que la masse puisse etre relative (même dans des cas totalement extrêmes) "affole" trop pour être seulement évoqué? (question sans aucune arrière pensée quelle qu'elle soit).

En l’occurrence la non conservation de la masse est établie depuis 1905, et celle de l'énergie depuis 1916... Mais pas n'importe comment, c'est là le point. Un théoricien ne se refuse rien, c'est juste qu'il lui faut trouver des branches solides pour passer de liane en liane, il ne suffit pas de se jeter dans le vide pour dire "je vole".

Pour être sûr de bien comprendre, "découpler les deux" signifie bien que la masse pourrait ne pas être liée au nombre de particules? Mais à ce nombre + à de l'énergie dans la courbure? Dans ce cas à E2 = m2c4 + p2c2 il manquerait quelque chose dans ces cas particuliers?

Le point est que la courbure en soi représente une forme d'énergie. La difficulté majeure qu'introduit la relativité générale au plan formel, c'est qu'elle est non linéaire : la gravité gravite. En général c'est parfaitement négligeable, mais en champ fort ça change la donne.

Dans cet effet Hawking où le nombre de particules fluctue relativement à la situation gravitationnelle de l'observateur, cela signifie donc aussi que les niveaux d'énergie seraient aussi vus différemment selon l'observateur?

Si tu observe la transition entre les deux niveaux hyperfins de l’état fondamental d'un atome de césium 133 excité sur l'horizon d'un trou noir, il est certain que tu ne trouvera pas 9 192 631 770 périodes par seconde, si tu consulte ta propre horloge, c'est l'effet Einstein. Mais ça signifie simplement que pour établir des lois invariantes, il faut opérer sur une éprouvette proche (redshift cosmologique nul), immobile (pas d'effet Doppler) et situé dans le même champ de gravité que soi (effet Einstein nul).

Ne pensez-vous pas alors qu'il doit bien exister des cas particuliers ou G n'a plus la meme valeur constante qu'on lui connait, à moins que ses fluctuations ne jouent qu'au delà des marges d'incertitudes actuelles?

La question est complètement découplée de la valeur de G. Il n'en est vraiment pas question dans tout ce qui précède.

Et dernière question (désolé ça en fait pas mal à la fois mais vos excellentes explications m'en amènent beaucoup...): quel est le lien entre ce rayonnement Hawking ainsi formalisé et le dessous de l'horizon du trou noir? Ou autrement dit, comment se fait "l'échange d'énergie" entre le vide et le TN? J'ai lu qu'en fait l'horizon avait peut etre "une épaisseur", d'une taille planckienne, et que ce seraient les particules créées dans cette zone qui entreraient dans ces cas bien particuliers...

Le phénomène dépend du gradient de gravité. Ça n'est pas confiné dans une épaisseur "magique".

[pascelus]

En l’occurrence la non conservation de la masse est établie depuis 1905, et celle de l'énergie depuis 1916... Mais pas n'importe comment, c'est là le point.

Heuu non je me suis mal exprimé. Je ne m'interrogeais pas sur la non conservation de la masse ou de l'énergie mais sur leur relativité. Si le nombre de particules d'un corps peut dans certains cas etre relatif il me semblait logique que la masse de ce meme corps puisse aussi etre relative, donc ses effets gravitationnels aussi....

Le point est que la courbure en soit représente une forme d'énergie. La difficulté majeure qu'introduit la relativité générale au plan formel, c'est qu'elle est non linéaire : la gravité gravite. En général c'est parfaitement négligeable, mais en champ fort ça change la donne.

Ok je crois que la clé est là alors. Dans ce sens on doit pouvoir considérer que de l'énergie (la gravité de la gravité du trou noir) "sort" du TN. Et vu les intensités en jeu, les hypothétiques mais probables gravitons sont peut etre créés, et leur masse rajouterait de la gravité à celle du trou noir?

Si tu observe la transition entre les deux niveaux hyperfins de l’état fondamental d'un atome de césium 133 excité sur l'horizon d'un trou noir, il est certain que tu ne trouvera pas 9 192 631 770 périodes par seconde, si tu consulte ta propre horloge, c'est l'effet Einstein. Mais ça signifie simplement que pour établir des lois invariantes, il faut opérer sur une éprouvette proche (redshift cosmologique nul), immobile (pas d'effet Doppler) et situé dans le même champ de gravité que soi (effet Einstein nul).

Aie désolé mais il me reste une incompréhension là. Comment peut on dire que l'effet Hawking est lié à une perception relativiste des niveaux d'énergie du vide, et que cela amène une évaporation du trou noir, une perte de masse? Cette diminution de masse est elle réelle ou relative, dans le formalisme du moins (car non encore observée bien sur)?

La question est complètement découplée de la valeur de G. Il n'en est vraiment pas question dans tout ce qui précède.

Si on pouvait refaire l'expérience de Cavendish en utilisant 2 trous noirs comme masses m et M, on trouverait donc la meme valeur de G ? Vu ce qui précède et la gravite de la gravité plus du tout négligeable dans ce cas?


Bon, j'ai conscience de manquer de bagage pour comprendre ce phénomène qui mèle quantique, relativité, et tout cela uniquement en formalisme mathématique. Et du coup vous remercie encore de vos efforts! Merci aussi pour les liens vers les videos d'Aurélien Barrau, vraiment TRES captivant!

[Gilgamesh]

Heuu non je me suis mal exprimé. Je ne m'interrogeais pas sur la non conservation de la masse ou de l'énergie mais sur leur relativité. Si le nombre de particules d'un corps peut dans certains cas etre relatif il me semblait logique que la masse de ce meme corps puisse aussi etre relative, donc ses effets gravitationnels aussi....

Ok je crois que la clé est là alors. Dans ce sens on doit pouvoir considérer que de l'énergie (la gravité de la gravité du trou noir) "sort" du TN. Et vu les intensités en jeu, les hypothétiques mais probables gravitons sont peut etre créés, et leur masse rajouterait de la gravité à celle du trou noir?



Aie désolé mais il me reste une incompréhension là. Comment peut on dire que l'effet Hawking est lié à une perception relativiste des niveaux d'énergie du vide, et que cela amène une évaporation du trou noir, une perte de masse? Cette diminution de masse est elle réelle ou relative, dans le formalisme du moins (car non encore observée bien sur)?



Si on pouvait refaire l'expérience de Cavendish en utilisant 2 trous noirs comme masses m et M, on trouverait donc la meme valeur de G ? Vu ce qui précède et la gravite de la gravité plus du tout négligeable dans ce cas?


Bon, j'ai conscience de manquer de bagage pour comprendre ce phénomène qui mèle quantique, relativité, et tout cela uniquement en formalisme mathématique. Et du coup vous remercie encore de vos efforts! Merci aussi pour les liens vers les videos d'Aurélien Barrau, vraiment TRES captivant!

Je dirais que la masse énergie en faisant la somme de la masse du trou noir et du rayonnement émis doit être constante dans tous les référentiels.

[pascelus]

...Ça n'est pas confiné dans une épaisseur "magique".

Je vais quand meme retenir le mot "magique" pour qualifier l'horizon du trou noir, et lui associer entr'autre "magicien" J Bekenstein puis S Hawking qui y ont théorisé sur le plus puissant stockage quantique d'information possible dans l'univers par la mémoire sur (dans) sa surface de toute l'entropie "avalée" par le trou noir, et indirectement l'origine du rayonnement nécessairement associé à tout systeme thermodynamique. Si cela est exact (et cela semble très bien formalisé), cette "surface" ("aire" du trou noir sans doute "épaissie" de la taille de planck) aurait bien des propriétés remarquables...

[Mailou75]

Salut,

Non. L'horizon est absolu en RG. (Comme beaucoup de choses, d'ailleurs!)

Si le TN simple ne te convainc pas prenons l'echelle de l'univers puisque c'est l'hypothese qui est prise pour calculer la masse critique : nous sommes au centre d'un trou noir.. soit. Si comme tu le dis Rs est absolu alors un changement d'observateur a l'echelle de l'univers ne fonctionnerait plus ! A moins que l'autre observateur ne soit aussi au centre de SON trou noir, donc : soit on parle du meme objet et l'horizon est relatif, soit on ne parle pas du meme objet et dans ce cas les deux observateurs ne font pas partie du meme univers. C'est absurde...

Le phénomène de l'évaporation des trous noirs est peut être fondamental pour comprendre le formalisme. À ce stade, ce n'est que des mathématiques.

..........

(...) pourquoi une particule à énergie négative (perçue comme telle par l'observateur distant) ne serait pas perçue comme une particule à énergie positive par un observateur qui se trouverait sous l'horizon.

Essaye d'introduire un temps negatif et tu verras que tout est "normal" de l'autre coté (a supposer qu'il y ait un "coté" predefini, une limite en fait, qui ne depende pas de l'observateur, voir reponse faite a Amanuensis et ce n'est pas mon opinion..)

..........

Aurélien Barrau : trous noirs (cours au Collège de France)

Tres bon, au moins on sait où en est la recherche avec lui

Ca nous donne dejà quelques reponses aux questions posees dans ce fil :
1) il n'y a pas a faire de distinction entre l'histoire des paires de particules et la temperature du trou noir, du moins pas pour le quidam (donc j'avais tort vu que je me situe dans cette caste )
2) tant que l'univers est plus chaud que les TN alors ceux ci ne font que grossir

Par contre il est regrettable de devoir abandonner la logique au profit des mathématiques au moment où ca devient croustillant. Le bon coté c'est la conclusion : ce qui definit un TN depend de l'observateur

Dans certaines conditions très particulières, oui. Ça se manifesterait par l'effet Hawking, l'effet Unruh et last but not least, comme l'évoque Aurelien Barrau par la fin de l'inflation et le Big Bang chaud qui en résulte.

Meme au conditionnel, le passage "inflation" de l'expansion semble avoir besoin de ce chainon qui s'ajoute a la longue chaine de chainons manquants...

Il n'y a plus de coupure franche entre matière et vide, la matière est simplement un état d'excitation du vide

Qui douterait encore de ca ?

..........

La question non resolue (pour moi) c'est comment astronome A qui regarde un astronaute B tomber radialement dans un trou noir arrive a recevoir des photons pendant une duree infinie alors que B a depassé l'horizon en un temps fini. Je veux bien admettre que le temps est ralenti (meme si l'expression deplait a certains...) aux adords du trou noir donc que l'observateur eloigné peut voir un film ralenti ajouté au fait que le photon qui part de B subit en plus un redhift (d'ailleurs je me demande si c'est "en plus" où si c'est la traduction en mesure du meme phenomene). Mais la lumiere doit lettre un temps fini pour aller de B à A, normalement...
Est ce qu'il faut prendre l'image des poissons de A.Barrau et que le dernier photon émis par B sur l'horizon fait du sur place et n'arrivera jamais ?

Si la lumiere ne met pas un temps fini pour parcourrir la distance B-A alors soit la RG est une theorie sur la vitesse de la lumiere et le redshift est un phenomene de lumiere ralentie, soit la theorie des poissons est en train de réintroduire l'Ether !?

Merci
Mailou

[mach3]

La question non resolue (pour moi) c'est comment astronome A qui regarde un astronaute B tomber radialement dans un trou noir arrive a recevoir des photons pendant une duree infinie alors que B a depassé l'horizon en un temps fini. Je veux bien admettre que le temps est ralenti (meme si l'expression deplait a certains...) aux adords du trou noir donc que l'observateur eloigné peut voir un film ralenti ajouté au fait que le photon qui part de B subit en plus un redhift (d'ailleurs je me demande si c'est "en plus" où si c'est la traduction en mesure du meme phenomene). Mais la lumiere doit lettre un temps fini pour aller de B à A, normalement...
Est ce qu'il faut prendre l'image des poissons de A.Barrau et que le dernier photon émis par B sur l'horizon fait du sur place et n'arrivera jamais ?

Si la lumiere ne met pas un temps fini pour parcourrir la distance B-A alors soit la RG est une theorie sur la vitesse de la lumiere et le redshift est un phenomene de lumiere ralentie, soit la theorie des poissons est en train de réintroduire l'Ether !?

si A possède un détecteur avancé, qui compte et mesure les photons de B individuellement, il constatera :
-Que leur fréquence tend vers 0 avec le temps
-Que le nombre de photons reçus par unité de temps tend vers 0 avec le temps
Ces deux décroissances étant identiques et asymptotique. L'écart moyen entre chaque reception de photons de B va augmenter, augmenter et la discrétisation fait qu'à un moment donné on n'en recevra plus. B a émis un certain nombre de photons dans la direction de A avant de franchir l'horizon, A ne peut pas en recevoir plus.

Si A émet un photon sur l'horizon, celui-ci fait du surplace dans les coordonnées de Schwarzschild. La vitesse coordonnée de ce photon est nulle, ce qui n'est pas scandaleux : une vitesse coordonnée n'est contrainte que par le choix des coordonnées, pas par la physique. En revanche, la vitesse locale (=vitesse coordonnée dans le répère de Lorente en chute libre) de ce photon est et reste c.

m@ch3