Un trou noir peut-il "blanchir"?

[yves95210]

Y a-t-il un principe physique, tel qu'un principe d'invariance, qui exigerait que le symbole de Christoffel soit accompagné d'un certain tenseur supplémentaire? Ou cela l'interdit? Et s'il y a un tel principe, a-t-il d'autres conséquences vérifiables?

Selon l'article wikipedia en anglais :
Considérer le tenseur métrique et le tenseur de torsion comme des variables indépendantes conduit à la généralisation correcte de la loi de conservation pour le moment cinétique total (orbital plus intrinsèque) en présence du champ gravitationnel.
Il s'agit donc bien d'un principe d'invariance. Et, pour citer Sciama :

The idea that spin gives rise to torsion should not be regarded as an ad hoc modification of general relativity. On the contrary, it has a deep group theoretical and geometric basis. If history had been reversed and the spin of the electron discovered before 1915, I have little doubt that Einstein would have wanted to include torsion in his original formulation of general relativity. On the other hand, the numerical differences which arise are normally very small, so that the advantages of including torsion are entirely theoretical.

Contrairement à ce que pensait Sciama à l'époque, les avantages d'inclure la torsion ne sont peut-être pas "entièrement théoriques", du moins en matière de cosmologie.
A ce sujet les travaux récents de N. Poplawski (résumés dans cet article de vulgarisation) sont intéressants. En particulier les publications suivantes:
Cosmology with torsion: An alternative to cosmic inflation
Nonsingular, big-bounce cosmology from spinor-torsion coupling
Non-parametric reconstruction of an inflaton potential from Einstein-Cartan-Sciama-Kibble gravity with particle production

Mais je ne sais pas si cette théorie conduit à des prédictions suffisamment différentes de celles de la RG "classique" dans un domaine pouvant donner lieu à des observations permettant de les discriminer : ce n'est peut-être pas le cas à propos de l'inflation, puisque apparemment on peut en construire un modèle équivalent à partir de la théorie ECSK, et donc arriver aux mêmes résultats observables.

Et il aborde y compris la base épistémologique : faut il privilégier la voie axiomatique (principe d'équivalence) ou la la voie du formalisme géométrique (la nature révélant des structures profondes accessible par la géométrie) ?

Je ne pense pas que la théorie d'Einstein-Cartan (surtout développée par Sciama et Kibble dans les années 60) nécessite d'abandonner le principe d'équivalence, qui après tout ne vaut rigoureusement que pour des points matériels : même en RG "classique", dès qu'on a affaire à une masse non ponctuelle, l'effet du champ gravitationnel n'est pas parfaitement identique à celui d'une accélération du référentiel, à cause des effets de marée.
De la même façon que ceux-ci peuvent être négligés et le principe d'équivalence respecté pour un objet massif d'extension spatiale non nulle (mais pas trop grande) dans un champ gravitationnel assez faible, la torsion est négligeable dans un champ spinoriel faible.

C'est intéressant à condition d'être parfaitement à l'aise avec le formalisme, ce que je ne suis pas. Et je ne m'avancerait certainement pas à donner une opinion quand je vois que Weinberg lui même se gratte le menton. Débat d'experts.

Je suis d'accord. C'est pour ça que je n'avais pas souhaité évoquer cette théorie ici, ne pensant pas avoir les compétences nécessaires.
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[pascelus]

Parmi nos compétences, la plus importante est celle de savoir où elles s'arrêtent

J'ai lu la discussion, ainsi que les propos de Weinberg rapportés sur math.columbia.edu, ça fait appel à des aspects qui concernent le formalisme profond des théories:

Y a-t-il un principe physique, tel qu'un principe d'invariance, qui exigerait que le symbole de Christoffel soit accompagné d'un certain tenseur supplémentaire? Ou cela l'interdit? Et s'il ya un tel principe, a-t-il d'autres conséquences vérifiables?

Et il aborde y compris la base épistémologique : faut il privilégier la voie axiomatique (principe d'équivalence) ou la la voie du formalisme géométrique (la nature révélant des structures profondes accessible par la géométrie) ?

C'est intéressant à condition d'être parfaitement à l'aise avec le formalisme, ce que je ne suis pas. Et je ne m'avancerait certainement pas à donner une opinion quand je vois que Weinberg lui même se gratte le menton. Débat d'experts.

Oui en effet, Weinberg n'est pas n'importe qui!! ET je suis infiniment moins à l'aise que toi ni sur la forme ni le fond...
Ceci dit vu que rien n'est modifié par ce tenseur de torsion dans la relativité hors gammes d'énergie extrêmes, il me semble qu'il y a la meme justification à le prendre en compte (si il est pertinent) qu'il y en a eu pour se passer de Newton hors des "cas courants". En ce sens je ne comprends pas trop la remarque de Weinberg... Un principe physique? Le spin des particules est totalement ignoré par la RG, est-ce à juste titre? N'est ce pas une forme de mouvement? On pourrait aussi bien retourner son doute dans l'autre sens: par quel principe physique le spin des particules n'aurait aucune influence sur la gravitation à n'importe quel niveau d'énergie?
Nous sommes sur un forum, donc en parler ne coûte rien et n'engage à rien, surtout qu'Einstein lui meme a évoqué le sujet avant de le laisser de côté peut etre juste pour simplifier des équations déjà bien ardues.

[pascelus]

.... C'est pour ça que je n'avais pas souhaité évoquer cette théorie ici, ne pensant pas avoir les compétences nécessaires.

Il me semble au contraire que ce sujet est largement assez intéressant pour etre au moins débattu ici, meme si évidemment nous ne trancherons rien, et sans doute meme pas les plus experts de ce forum non plus.
Vu les publications arxiv je ne pense pas non plus qu'il soit hors charte.
Par contre l'ignorer serait surprenant.

Peut etre faudrait-il le séparer de ce fil d'où il n'a pas grand chose à voir et en créer un nouveau afin d'y collecter les remarques de chacun?

[yves95210]

Il me semble au contraire que ce sujet est largement assez intéressant pour etre au moins débattu ici, meme si évidemment nous ne trancherons rien, et sans doute meme pas les plus experts de ce forum non plus.
Vu les publications arxiv je ne pense pas non plus qu'il soit hors charte.

La prépublication sur arxiv n'est pas un critère suffisant (on y trouve un peu de tout). Mais les 3 publications que j'ai citées ont été faites dans des revues à comité de lecture.
Par ailleurs, je pense que personne ne niera que la théorie d'ECKS n'est pas invalidée aujourd'hui - même si la majorité des physiciens n'y voient peut-être qu'une curiosité historique sans application concrète faute de prédire des résultats permettant de la différencier expérimentalement de la RG classique (sans torsion).

Peut etre faudrait-il le séparer de ce fil d'où il n'a pas grand chose à voir et en créer un nouveau afin d'y collecter les remarques de chacun?

Eventuellement. Mais à condition qu'un modérateur veuille bien s'occuper d'y déplacer les messages de la discussion en cours à partir du #27.

Ceci dit, je ne pense pas qu'on va discuter de la théorie d'ECKS sur le fond. Personne ici n'en est vraiment capable. Si le sujet reste son application à la cosmologie, et vu que dans ce cadre ta question initiale sur les trous noirs n'est pas sans rapport avec les conséquences de cette théorie, on peut aussi bien poursuivre la discussion dans ce fil.

[Gilgamesh]

Quand à moi je me déclare incompétent, je passe la main.

[yves95210]

Quand à moi je me déclare incompétent, je passe la main.

Dommage...
Si tu as un peu de temps, je pense que ça vaudrait la peine que tu lises la première publication que j'ai citée, en te contentant d'admettre les équations de la théorie d'ECKS que l'auteur rappelle brièvement dans la première partie, et en regardant les conséquences qu'il en tire. C'est assez court (6 ou 7 pages).
Tu seras certainement mieux capable que moi de critiquer la démarche, s'il y a lieu. Et si elle te paraît cohérente, la troisième publication citée te rassurera peut-être sur le fait qu'il n'y a pas de conflit avec les tests des théories inflationnaires (à partir des observations du CMB).

[invite6bfdf32a]

Si un trou noir pouvait devenir un trou blanc, ce serait...troublant.

Jolie!!! 1 point pour papy !