Explication "propre" de la radiation de Hawking

[invitea2e53836]

Bonjour,

je cherche une explication qui reste scientifiquement correcte et proche de la réalité pour expliquer "simplement" la radiation de Hawking (même si je sais que dès qu'on touche aux phénomènes quantiques les explications simples sont difficiles à trouver).
Une explication qu'on retrouve assez souvent est que lors des fluctuations quantiques aux abords du trou noir, la particule qui est absorbée possède une énergie négative, d’où la perte de masse du trou noir. Cependant je crois que c'est surtout une explication grand public qui de plus est relativement éloignée de la réalité décrite par la théorie.
Une autre explication que j'ai vue est que de l'énergie est empruntée au vide, et comme une particule est émise à cause de l'interaction entre les fluctuations quantiques et le trou noir alors c'est celui-ci qui doit payer la différence en énergie. Mais de la même manière je trouve cette explication un peu simpliste qui passe sous silence les réelles subtilités du mécanisme.

Quelqu'un a une manière d'expliquer ça de manière un peu plus exacte ? (vous pouvez utiliser des termes techniques, je ne suis pas complètement ignare mais en évitant de dérouler les longs calculs, ce n'est pas le but de ma question)

merci d'avance.

PS : j'en profite pour tirer l'attention sur mon topic sur les horizons cosmologique, une question n'ayant toujours pas trouvé de réponse malgré mes relances : http://forums.futura-sciences.com/as...ologiques.html
-> je voulais savoir pourquoi la taille de l'horizon est restée (quasi?) constante lors de l'inflation ?
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[Gilgamesh]

Dans l'ensemble, on peut retenir ceci : la présence d'un champ (gravitationnel ou électromagnétique) est susceptible de polariser le vide, ce qui se traduit par le fait que dans l'océan de particules virtuelles, certaines vont pouvoir pomper de l'énergie au champ pour devenir réelle.

Notre ami 0577 avait produit une explication remarquable sur ce fil, allant un peu plus loin que l'explication vulgarisée couramment exposée.

http://forums.futura-sciences.com/ph...trou-noir.html (message #8)

avec au préalable une explication formelle de ce qu'on appelle une particule virtuelle ici :
http://forums.futura-sciences.com/ph...irtuelles.html

[invitea2e53836]

Pas mal, 2 excellents posts qui éclairent le sujet tout en restant rigoureux mais sans tomber à fond dans le formalisme mathématique

Par contre j'aurai une question un peu pointilleuse par rapport à ce qui est dit, je cite :

Si la particule est à distance r d'une masse M, il y a un terme supplémentaire dans l'énergie totale: l'énergie potentielle gravitationnelle, donnée par
,

qui est en particulier négative. L'énergie minimale totale est donc désormais


En particulier, l'énergie peut être négative si


Mais est exactement (de l'ordre du) rayon de Schwarzschild de la masse M, i.e. la position de l'horizon si la masse M est un trou noir. En d'autres termes, une particule d'énergie négative peut être "réelle" si elle est assez loin sous l'horizon du trou noir.

Le rayon de Schwarzschild est soit le double de la valeur à partir de laquelle l'énergie est négative. Si je compile les infos ça veut dire que la particule d'énergie négative devient réelle seulement une fois qu'elle a parcouru un chemin égal à la moitié de la taille du trou noir ? cela pose t'il un problème ? autrement dit est-ce que les 2 particules doivent devenir réelles au même moment ou celle qui est envoyée à l'infini peut devenir réelle tout de suite même si la particule qui est tombée dans le trou noir doit d'abord parcourir une distance égale à la moitié du rayon de Schwarschild ?
En fait je ne suis même pas sur que cette dernière question ait réellement un sens vu les comportement "étranges" du temps au niveau d'un trou noir, dilatation très forte au niveau de l'horizon, changement de rôle entre flèche du temps et "flèche d'espace" dans le trou noir..
Est ce qu'il y a un lien entre ce que j'ai dit et le fait que les gros trous noirs émettent moins de radiation que les petits où la particule d'énergie négative aurait moins de chemin à parcourir ?

[Gilgamesh]

Je ne sais pas où on rattrape le facteur 2 mais on le rattrape et je ne crois pas que ce soit crucial de savoir à quelle étape du raisonnement (c'est peut être trivial, ou pas, je ne sais). En tout cas, le demi-rayon n'est assurément pas la distance au delà de laquelle se fait la compensation. Il s'agit d'un effet local au sens de la physique des particules.

La thermodynamique des trous noirs, en particulier la relation masse-température, est à relier au gradient de gravité, qui est plus élevé pour les petits trous noirs, et qui polarise plus efficacement le vide.

[A voir en vidéo sur Futura]

[ordage]

Bonjour,

je cherche une explication qui reste scientifiquement correcte et proche de la réalité pour expliquer "simplement" la radiation de Hawking (même si je sais que dès qu'on touche aux phénomènes quantiques les explications simples sont difficiles à trouver).
Une explication qu'on retrouve assez souvent est que lors des fluctuations quantiques aux abords du trou noir, la particule qui est absorbée possède une énergie négative, d’où la perte de masse du trou noir. Cependant je crois que c'est surtout une explication grand public qui de plus est relativement éloignée de la réalité décrite par la théorie.
Une autre explication que j'ai vue est que de l'énergie est empruntée au vide, et comme une particule est émise à cause de l'interaction entre les fluctuations quantiques et le trou noir alors c'est celui-ci qui doit payer la différence en énergie. Mais de la même manière je trouve cette explication un peu simpliste qui passe sous silence les réelles subtilités du mécanisme.

Quelqu'un a une manière d'expliquer ça de manière un peu plus exacte ? (vous pouvez utiliser des termes techniques, je ne suis pas complètement ignare mais en évitant de dérouler les longs calculs, ce n'est pas le but de ma question)

merci d'avance.

PS : j'en profite pour tirer l'attention sur mon topic sur les horizons cosmologique, une question n'ayant toujours pas trouvé de réponse malgré mes relances : http://forums.futura-sciences.com/as...ologiques.html
-> je voulais savoir pourquoi la taille de l'horizon est restée (quasi?) constante lors de l'inflation ?

Salut
Une "explication" plus conforme au calcul de Hawking, repris ensuite par Wald.
http://math.ucr.edu/home/baez/physic...s/hawking.html
traduite en:
http://www-cosmosaf.iap.fr/Rayonnement_de_Hawking.htm
Cordialement