Paradoxe temporel dans les trous noirs?

[invite69406436]

Le point trois que j'ai entendu maintes fois de la part de professionnels me pose un problème philosophique comment peut-on considérer comme existant et objet d'étude un objet qui n'existera que dans notre futur qui plus est infini?
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[invite69406436]

A moins que l'effondrement initial qui crée le TN ne nous soit accessible en terme spatio-temporel c'est à dire dans notre passé compte tenu de la distance de l'évènement?

[Amanuensis]

Le point trois que j'ai entendu maintes fois de la part de professionnels me pose un problème philosophique comment peut-on considérer comme existant et objet d'étude un objet qui n'existera que dans notre futur qui plus est infini?

Tout usage du verbe "exister" pose un problème philosophique.

Ce verbe n'est pas nécessaire pour comprendre la physique.

[invite69406436]

A moins que l'effondrement initial qui crée le TN ne nous soit accessible en terme spatio-temporel c'est à dire dans notre passé compte tenu de la distance de l'évènement?

Suis-je bête j'ai forcément ma réponse puisque les trous noirs existent (pour nous terriens, précision pour A.). Ce que nous ne pouvons pas voir c'est quand un TN avale de la matière postérieurement à sa formation.

[Zefram Cochrane]

Rien de neuf. Quel intérêt? Quel est le point?

(Et, point amusant, il y a un troisième "temps"...)

Salut, de quel 3ème temps parles tu?

[invite69406436]

Salut, de quel 3ème temps parles tu?

Je pense qu'il y a aussi le temps dit de coquille d'un observateur près de l'horizon mais stationnaire (gros très gros moteurs fusée).

[Amanuensis]

Salut, de quel 3ème temps parles tu?

Je pensais à 'abscisse, mais c'est une mauvaise lecture du diagramme. La distance peut néanmoins être vue comme encore une autre échelle temporelle.

[invite69406436]

?????????????????????????????? ??

[papy-alain]

Tout usage du verbe "exister" pose un problème philosophique.

Ce verbe n'est pas nécessaire pour comprendre la physique.

Ce n'est pas la première fois que je rencontre ce genre d'objection. Mais si la physique se perd en abstractions loin des réalités matérielles, alors elle ne joue plus son rôle

[Amanuensis]

Incorrect.

La physique est très pratique justement, c'est la notion de "existence" qui est abstraite (et métaphysique). De même pour "réalité matérielle".

La physique cherche à donner des moyens de prédire des observations futures, à partir d'observations passées. Cela ne s'occupe pas d'existence autrement que comme artifice pour exprimer des observations. Ou plutôt on fait des interprétations d'existence pour se simplifier l'imagination ou le langage, mais les prédictions se doivent, in fine, d'être indépendantes des interprétations en termes d'existence.

De gros progrès ont été faits aux XXème quand on a enfin accepté de ne plus penser en termes abstraits d'existence ou de réalité: la physique quantique.

[Mailou75]

Ce n'est pas la première fois que je rencontre ce genre d'objection. Mais si la physique se perd en abstractions loin des réalités matérielles, alors elle ne joue plus son rôle

Ok... alors dis moi ce que tu appelles "réalité matérielle" dans cette image http://forums.futura-sciences.com/as...ml#post3950486 ?

(Je viens de trouver comment accéder à de vielles images via l'onglet messages privés, alléluiaaa ! )

[nouti]

Incorrect.

La physique est très pratique justement, c'est la notion de "existence" qui est abstraite (et métaphysique). De même pour "réalité matérielle".

La physique cherche à donner des moyens de prédire des observations futures, à partir d'observations passées. Cela ne s'occupe pas d'existence autrement que comme artifice pour exprimer des observations. Ou plutôt on fait des interprétations d'existence pour se simplifier l'imagination ou le langage, mais les prédictions se doivent, in fine, d'être indépendantes des interprétations en termes d'existence.

De gros progrès ont été faits aux XXème quand on a enfin accepté de ne plus penser en termes abstraits d'existence ou de réalité: la physique quantique.

Je suis d'accord. C'est la raison pour laquelle il est plus rigoureux de parler d'objet "pouvant avoir un effet causal observable" (c''est juste que c'est plus long que de dire "existe"...). Or jamais aucune observation dans le futur ne nous viendra d'un TN achevé. Dans ce cas quel intérêt d'étudier "physiquement" les trou noirs, ceux de la littérature, avec un horizon et une singularité au centre. Cette physique parait vaine.

[nouti]

A moins que l'effondrement initial qui crée le TN ne nous soit accessible en terme spatio-temporel c'est à dire dans notre passé compte tenu de la distance de l'évènement?

Oui, je pense qu'un "presque trou noir", ou encore une "étoile en effondrement", ou bien encore une "étoile gelée", qu'importe le nom, est un objet physique "observable" si la RG est correct (et si on a du temps à tuer...). M Wheeler à préféré l'appeler en son temps, et de façon un peu abusive il me semble, un trou noir.

[Amanuensis]

Dans ce cas quel intérêt d'étudier "physiquement" les trou noirs, ceux de la littérature, avec un horizon et une singularité au centre. Cette physique parait vaine.

Elle serait alors moins "vaine" que les mathématiques. Car c'est de toutes manières, au grand minimum, de la "physique mathématique", prendre les équations considérées fondamentales et voir ce qu'on peut faire avec, que ce soit observable ou non.

Cette espèce de "jeu de devinette" consistant à extrapoler en utilisant les maths est devenu, principalement depuis le XXème siècle, une partie importante de la physique, ce qu'elle n'était pas avant, où la physique était plus "expérimentale", observationnelle.

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Sinon, il est peut-être utile de rappeler que le phénomène de "trou noir" est un cas particulier d'une règle qui vient de la limite de la vitesse de la lumière (et plus généralement de la limite de vitesse de la causalité), et qu'on peut exprimer ainsi: "Pour un observateur restant à jamais à l'extérieur du cône futur d'un événement donné, aucun objet ne passera jamais à l'intérieur de ce cône". (Voir la notion d'horizon des événements en coordonnées de Rindler.) Cela s'applique sans invoquer la gravitation.

L'idée de "gel" est donc applicable en RR. Ce qu'amène en plus la RG est une condition de réalisation particulière, rendant possible rester à l'extérieur sans consommer d'énergie. Et cela est lié à l'aspect bornée de la "surface du cône" dans la géométrie de Schwarzschild. Ainsi, ce que Wheeler a appelé "trou noir" n'est pas un effondrement, mais juste cette possibilité mathématique d'une hypersurface de genre lumière restant "bornée", l'horizon. C'est l'horizon le sujet du concept de "trou noir", pas l'effondrement d'une masse ni ce qu'on en observe.

On peut citer le MTW, texte concluant plusieurs paragraphes comparant "étoile gelée" et "trou noir":

"Only the horizon and its external spacetime geometry are relevant for the future. Let us agree to call that horizon 'surface of a black hole' and its external geometry the 'gravitational field of the black hole'."

[Deedee81]

Salut,

Un exemple : j'ai un appareil de mesure avec lequel je mesure la vitesse des électrons dans un tube (disons une triode). (merci Thomson ).
Avec cela je construit un modèle/théorie des résultats mesurés et j'applique la théorie et mon petit fils dans foulée fabrique la première télé (je plaisante, ce n'était pas le petit fils de Thomson, bien que j'ignore si le nom est une coïncidence )

Puis un petit malin vient me dire "t'as jamais vu directement l'électron, il n'existe pas, ton modèle n'est qu'une abstraction, est-ce que l'électron existe ?".
Hé bien je m'en fout La théorie marche et c'est tout ce qui compte. De plus elle est pragmatique et concrète (pas du tout abstraite) : des chiffres indiqués sur l'écran de mon appareil de mesure, des machines fabriquées dans l'usine de mon petit-fils,...

[invite69406436]

Salut,

Un exemple : j'ai un appareil de mesure avec lequel je mesure la vitesse des électrons dans un tube (disons une triode). (merci Thomson ).
Avec cela je construit un modèle/théorie des résultats mesurés et j'applique la théorie et mon petit fils dans foulée fabrique la première télé (je plaisante, ce n'était pas le petit fils de Thomson, bien que j'ignore si le nom est une coïncidence )

Puis un petit malin vient me dire "t'as jamais vu directement l'électron, il n'existe pas, ton modèle n'est qu'une abstraction, est-ce que l'électron existe ?".
Hé bien je m'en fout La théorie marche et c'est tout ce qui compte. De plus elle est pragmatique et concrète (pas du tout abstraite) : des chiffres indiqués sur l'écran de mon appareil de mesure, des machines fabriquées dans l'usine de mon petit-fils,...

Personnellement cette question philosophique ne me parle pas quelque part non je ne suis pas le rêve d'un géant démiurge je suis certain d'exister et aussi malheureusement dé-exister un jour. Les électrons ne sont pas directement appréhendables par nos 5 sens mais je suis certain qu'ils sont réels. Bien sûr on peut considérer cette affirmation comme une simple opinion.

[invite69406436]

"Only the horizon and its external spacetime geometry are relevant for the future. Let us agree to call that horizon 'surface of a black hole' and its external geometry the 'gravitational field of the black hole'."

OK mais cet horizon que nous voyons ou verrons dans un proche avenir (James Web?) s'est bien formé d'une certaine façon?

[Amanuensis]

OK mais cet horizon que nous voyons ou verrons dans un proche avenir (James Web?) s'est bien formé d'une certaine façon?

On ne voit pas l'horizon. D'une part parce qu'en restant à l'extérieur, aucun événement de l'horizon n'est dans le cône passé. Et d'autre part parce que l'horizon n'est pas quelque chose que l'on "voit": ce n'est pas un phénomène, ni à l'origine d'un quelconque phénomène.

Ensuite la conjugaison au passé de "s'est formé" est trompeuse.

[Amanuensis]

Personnellement cette question philosophique ne me parle pas quelque part non je ne suis pas le rêve d'un géant démiurge je suis certain d'exister et aussi malheureusement dé-exister un jour.

Autre sens de "exister". C'est l'un de problèmes avec ce verbe...

Les électrons ne sont pas directement appréhendables par nos 5 sens mais je suis certain qu'ils sont réels.

Chacun a ses certitudes. L'erreur est de les présenter comme des certitudes absolues, valables urbi et orbi.

Bien sûr on peut considérer cette affirmation comme une simple opinion.

Cela dépasse la notion d'opinion. Une certitude est quelque chose sur laquelle on est prêt à parier la mise maximale, d'agir en la considérant vraie en pleine acceptation des conséquences.

Chacun a des certitudes, on ne peut vivre et agir sans. Mais cela n'en fait pas des vérités absolues.

[mach3]

OK mais cet horizon que nous voyons ou verrons dans un proche avenir (James Web?) s'est bien formé d'une certaine façon?

nous ne le voyons pas et nous ne le verrons jamais (à moins de tomber dedans). Les évènements qui constituent l'horizon n'entrent dans notre cône passé que si nous traversons l'horizon. Ces évènements sont à jamais inobservable à moins de traverser l'horizon. Les premiers évènements de l'horizon (dans le cas d'un astre en effondrement, la formation de l'horizon n'est pas un évènement unique, mais une collection d'évènements, formant vraisemblablement une sphère dans une coupe spatiale qui va bien) sont dans l'ailleurs pour tout observateur de la région I (l'extérieur), certains d'entre-eux entrant dans le cône passé de l'observateur si il traverse l'horizon (passage de la région I à la région II). Il n'y a pas de consensus sur comment conjuguer les verbes pour les évènements de l'ailleurs, donc dire que l'horizon "s'est formé", "se forme" ou "se formera" pour un observateur de la région I ne fait pas sens sans définir une convention claire.

m@ch3

[invite69406436]

que voyons nous alors quand nous observons un TN?

[Amanuensis]

Dépend de ce que couvre le terme "trou noir". Avec certaines des acceptions, ce n'est pas quelque chose d'observable de l'extérieur.

Pour que la question ait une réponse faut la reformuler en définissant "trou noir" de manière à ce que cela corresponde à quelque chose d'observable (de l'extérieur).

[pm42]

Dépend de ce que couvre le terme "trou noir". Avec certaines des acceptions, ce n'est pas quelque chose d'observable de l'extérieur.

Même pour ses effets gravitationnels ?

[mach3]

Même pour ses effets gravitationnels ?

Le champ de gravitation à l'extérieur d'une distribution sphérique de masse M est exactement le même quelque soit la distribution sphérique, un trou noir n'a pas d' "effet gravitationnels" particuliers.
De plus les modifications du champ de gravitation (si il y en avait) se propagent à c : on est attiré par ce que l'on voit.

m@ch3

[mach3]

que voyons nous alors quand nous observons un TN?

Ca dépend du sens donné à trou noir, mais dans le sens généralement admis en astrophysique, ce que l'on doit voir en observant un trou noir, c'est un astre en effondrement

m@ch3

[Mailou75]

De plus les modifications du champ de gravitation (si il y en avait) se propagent à c : on est attiré par ce que l'on voit.

C'est faux, si la masse est en mouvement tu seras attiré vers une position extrapolée en fonction de la vitesse et de l'accélération perçues pour la dernière fois. Il y a qq chose d'"instantané" pour l'info "forme de l'espace temps". On est légitimement en droit de se demander : a quoi peuvent bien servir les OG ??

[Deedee81]

Salut,

C'est faux, si la masse est en mouvement tu seras attiré vers une position extrapolée en fonction de la vitesse et de l'accélération perçues pour la dernière fois. Il y a qq chose d'"instantané" pour l'info "forme de l'espace temps".

Ce n'est pas exact, au moins pour des mouvements "réguliers". Par exemple, pour une planète en orbite autour d'une étoile, l'attraction subie par l'étoile (qui est d'ailleurs une des méthodes utilisée pour détecter les planètes ES) est dirigée vers la planète (et non la position qu'elle occupait) car il y a une espèce de conspiration dans les équations qui y conduisent. Mais ce n'est pas une propagation instantanée. C'est plutôt du "prévisionnel" si je puis dire.

On a quelque chose de tout à fait analogue avec les forces électrostatiques mais pour un mouvement rectiligne uniforme uniquement (c'est la grosse différence). Le potentiel électrostatique coulombien est "instantané", mais pour les champs E et B, il y a conspiration des différentes grandeurs qui font que toute variation se propage forcément à vitesse <= c.

Je sais pas trop comment vulgariser ce phénomène. Je l'ai vu dans les équations (*), mais pour en parler, pffff Si quelqu'un sait mieux le faire, tant mieux.
(*) Pour le cas du champ EM, il y a le livre d'électrodynamique quantique de Claude Cohen Tanoudji qui est d'une clarté exemplaire. Il est obligé d'aborder ce problème car il choisi volontairement la jauge de Coulomb, plus simple en champs faibles, mais présentant ce phénomène apparent d'instantanéité.

La seule chose que je peux dire c'est plus général encore pour la gravitation. Voir ci-dessous pour la différence.

On est légitimement en droit de se demander : a quoi peuvent bien servir les OG ??

A pas grand chose

Les OG sont quadrupolaires (et les ondes EM dipolaires, c'est THE différence). Elles sont donc toujours très faibles.

Ce phénomène est lié au constat que que faisais ci-dessus.

[mach3]

C'est faux, si la masse est en mouvement tu seras attiré vers une position extrapolée en fonction de la vitesse et de l'accélération perçues pour la dernière fois.

j'ai dit qu'on était attiré par ce que l'on voit, ce qui ne veut pas dire qu'on est attiré dans la direction de ce que l'on voit. Le sous-entendu c'est que quelque chose hors du cône passé (donc que l'on ne voit pas, parce que la lumière n'est pas encore arrivée) ne peut pas nous attirer, sinon la causalité serait violée.
Cela étant dit, comme il y a conservation (locale) de l'énergie-impulsion, si on est pas attiré par quelque chose qui est hors du cône passé, on est attiré par ce qui deviendra ce quelque chose et qui est sur le cône passé (ce quelque chose ne peut pas sortir de nulle part), et on est pas attiré dans la direction de ce qui deviendra ce quelque chose mais dans la direction de sa position extrapolée (et les OG sont liées à cette extrapolation, ce sont elles qui "mettent à jour" l'espace-temps).

m@ch3

[Amanuensis]

Je l'ai vu dans les équations (*)

Pas sur le forum?

[Deedee81]

Pas sur le forum?

Je ne me rappelle pas les avoir déjà vu.
Si j'ai le temps, la semaine prochaine j'expliciterai le cas du champ EM (beaucoup plus facile, et de loin).