Evolution des TN

[pascelus]

je suis désolé, mais pour moi cela ne veut rien dire.
dois je m'en remettre à ta "signature" pour interpréter cela ?

Merci,
Fie toi plutôt à la tienne...
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[pascelus]

Dans ce cas ton calcul est faux. La valeur que tu obtiens est le redshift d'un objet qui fait du sur place à r constant, pas en chute libre. La valeur V de tes formules est la vitesse de chute en r pour un départ depuis l'infini. L'égalité n'est pas une coïncidence, mais exprimé comme tu le fais c'est faux.

Tu es sûr? Je pense que ça revient au même. Un objet sur l'horizon du TN est bien perçu immobile par un observateur à l'infini non? Pour celà il faudrait qu'il aille à c. Alors il me semble que son redshift (gravitationnel) est bien calculé par cette formule...

[Mailou75]

Tu es sûr? Je pense que ça revient au même. Un objet sur l'horizon du TN est bien perçu immobile par un observateur à l'infini non? Pour celà il faudrait qu'il aille à c. Alors il me semble que son redshift (gravitationnel) est bien calculé par cette formule...

Non, le resultat est le même mais dans un cas c’est de la RR, dans l’autre de la RG. L’objet va à c en restant immobile ça n’a pas de sens tu en convient ? Et dire que l’observateur éloigné voit celui en chute libre avec ce redshift c’est simplement faux, c’est le redshift de celui qui est immobile à r constant.

[papy-alain]

N'y a-t-il pas une petite ambiguïté pour l'observateur distant à ne jamais voir l'horizon se former, si cet observateur est inclus dans le référentiel de Finkelstein ?

[mach3]

N'y a-t-il pas une petite ambiguïté pour l'observateur distant à ne jamais voir l'horizon se former, si cet observateur est inclus dans le référentiel de Finkelstein ?

l'expression "observateur inclu dans un référentiel" n'a aucun sens. Prière de reformuler.
Pas le temps de développer en faisant des hypothèses sur ce à quoi ça pourrait correspondre.

m@ch3

[papy-alain]

l'expression "observateur inclu dans un référentiel" n'a aucun sens. Prière de reformuler.
Pas le temps de développer en faisant des hypothèses sur ce à quoi ça pourrait correspondre.

m@ch3

Le référentiel de Finkelstein inclut plusieurs observateurs simultanément. Je ne comprends pas que tu dises que ça n'a aucun sens, vu que c'est le principe même qui sert de base à ce type de référentiel. C'est justement ça qui avait enthousiasmé Penrose, à l'époque.

[pascelus]

Non, le resultat est le même mais dans un cas c’est de la RR, dans l’autre de la RG. L’objet va à c en restant immobile ça n’a pas de sens tu en convient ? Et dire que l’observateur éloigné voit celui en chute libre avec ce redshift c’est simplement faux, c’est le redshift de celui qui est immobile à r constant.

Oui ok je comprends ce que tu ceux dire. Aux abord d'un TN tu attendais forcément de la RG. Néanmoins sur l'horizon il me semble qu'on est dans un cas très particulier ou l'effet Einstein équivaut à un redshift maximal (j'aurais du rester sur des R plutot que de parler de vitesses).
Bref, je n'étais pas parti pour une démonstration mathématique pointue dont je ne serais pas capable, j'espérais juste tenter de fixer les idées sur le fait que "observateur infini" dans ce cas était indépendant de l'éloignement à l'horizon. Loupé, désolé et merci d'avoir rectifié.

[mach3]

Le référentiel de Finkelstein inclut plusieurs observateurs simultanément. Je ne comprends pas que tu dises que ça n'a aucun sens, vu que c'est le principe même qui sert de base à ce type de référentiel. C'est justement ça qui avait enthousiasmé Penrose, à l'époque.

finkelstein ou autre on s'en moque, un référentiel n'inclut pas un observateur, ça ne veut rien dire.

m@ch3

[papy-alain]

finkelstein ou autre on s'en moque, un référentiel n'inclut pas un observateur, ça ne veut rien dire.

m@ch3

Alors, va dire ça à Kip Thorne (c'est quand même un prix Nobel de physique), parce que moi je ne sais pas comment poser la question autrement. Je le cite mot pour mot :
<<Le référentiel de Finkelstein est assez grand pour recouvrir simultanément les régions de l'espace-temps loin de l'étoile, les régions proches et les régions intermédiaires. Les parties éloignées de l'étoile sont statiques et n'implosent pas, tandis que les parties proches suivent la surface en train de s'effondrer. La description qui en résulte réconcilie l'implosion figée vue de l'observateur lointain et l'implosion continue vue de la surface>>
Fin de citation.
Pour la compréhension, j'ajoute que le référentiel de Finkelstein permet de placer différents observateurs en différents endroits qui, malgré qu'ils soient en mouvement les uns par rapport aux autres, conservent la simultanéité des observations. C'est là ce qui fait toute l'originalité de ce référentiel, contrairement à tous les autres qui ne définissent qu'un système de coordonnées unique.

[pm42]

Alors, va dire ça à Kip Thorne (c'est quand même un prix Nobel de physique), parce que moi je ne sais pas comment poser la question autrement. Je le cite mot pour mot :

Je veux bien l'origine de la citation. Je ne la trouve pas en faisant une recherche.
Je veux bien aussi savoir ce qu'est le référentiel de Finkelstein parce que ce que je trouve, c'est un système de coordonnées, une métrique mais pas de référentiel.

[Mailou75]

C'est là ce qui fait toute l'originalité de ce référentiel, contrairement à tous les autres qui ne définissent qu'un système de coordonnées unique.

Je crois bien que cette phrase n’a pas de sens...

Tu en as un ici de Finkelstein https://forums.futura-sciences.com/a...ml#post6244640, c’est un systeme comme un autre chacun sa «particularité» mais tous disent mathematiquement la même chose. Tu as un lien plus detaillé stp ?

[papy-alain]

Je veux bien l'origine de la citation. Je ne la trouve pas en faisant une recherche.
Je veux bien aussi savoir ce qu'est le référentiel de Finkelstein parce que ce que je trouve, c'est un système de coordonnées, une métrique mais pas de référentiel.

Effectivement, on ne trouve rien là-dessus sur le net. La citation à laquelle je fais référence se trouve page 260 du livre "Trous noirs et distorsions du temps" de Kip Thorne, publié chez Flammarion en 2009.
La description complète dudit référentiel est faite dans un numéro de la "Physical Review" de 1958.

[papy-alain]

Je crois bien que cette phrase n’a pas de sens...

Tu en as un ici de Finkelstein https://forums.futura-sciences.com/a...ml#post6244640, c’est un systeme comme un autre chacun sa «particularité» mais tous disent mathematiquement la même chose. Tu as un lien plus detaillé stp ?

Non, ce n'est pas un système comme un autre. Je cite à nouveau K. Thorne : <<Le référentiel de Finkelstein se trouve être très différent de tous ceux rencontrés jusqu'ici (chapitres I et II). La plupart de ces référentiels (des laboratoires imaginaires) étaient petits, et ses différentes parties (haut, bas côtés, milieu) étaient au repos les unes par rapport aux autres. Celui de Finkelstein est au contraire assez grand pour recouvrir SIMULTANEMENT différentes régions de l'espace-temps en mouvement les unes par rapport aux autres.>>

[Mailou75]

Je ne comprends toujours pas désolé, en même temps je ne suis pas Kip Thorne....

[papy-alain]

Je ne comprends toujours pas désolé, en même temps je ne suis pas Kip Thorne....

Ben, moi non plus. Tout ce que j'en sais est que ce référentiel maintient, par une astuce mathématique que je suis bien incapable d'expliquer, la simultanéité temporelle de régions de l'espace qui se déplacent entre elles, comme un observateur qui aurait les pieds sur la surface de l'étoile qui s'effondre, un autre, plus lointain, qui serait statique, plus tous ceux qui peuvent représenter les régions intermédiaires. Tout ça en se servant, bien sûr, de la géométrie de Schwarzschild. Bon, je commence à comprendre que je n'aurai pas ma réponse si personne ne connaît le fonctionnement de ce référentiel. Tant pis, pas grave.

[Lansberg]

C'est apparemment l'ancien nom du système de coordonnées d'Eddington-Finkelstein (source : trends in black hole research. Paul V.Kreitler editor)

[pascelus]

Un référentiel et un systeme de coordonnées sont deux choses différentes.

[pm42]

Un référentiel et un systeme de coordonnées sont deux choses différentes.

Oui. J'ai relu cette partie du bouquin Kip Thorne en anglais et entre ce qu'il dit et l'interprétation qui en est faite ici, il y a un monde. Il ne faut pas oublier que son livre est une histoire de la recherche sur les trous noirs (et pas seulement).
Donc il insiste sur l'importance des dites coordonnées parce qu'en 1958, elles ont, avec d'autres arguments, permis de résoudre le paradoxe de Oppenheimer–Snyder et on convaincu Wheeler et d'autres de la réalité de la formation d'un horizon.

Je cite :
"Finkelstein discovers a new reference frame for the Schwarzschild geometry, and it resolves the 1939 Oppenheimer–Snyder paradox of why an imploding star freezes at the critical circumference as seen from outside but implodes through the critical circumference as seen from inside. [Ch. 6]"

Au demeurant, la phrase qui a tout lancé était : "N'y a-t-il pas une petite ambiguïté pour l'observateur distant à ne jamais voir l'horizon se former, si cet observateur est inclus dans le référentiel de Finkelstein ?"
Je laisse voir les réponses de Mach3 sur le sujet (à qui je fais plus confiance qu'à la plupart des intervenants ici).

[Amanuensis]

Un référentiel et un systeme de coordonnées sont deux choses différentes.

C'est correct. Mais pas a priori pertinent sur le sujet.

Car tout système de coordonnées constitué d'une coordonnée temporelle et de trois coordonnées spatiales définit directement un référentiel.

Les coordonnées de Finkelstein ayant la propriété demandée, on peut parler de référentiel. (Si problème il y a ou aurait, c'est sur le choix de la coordonnée temporelle.)

[Amanuensis]

Alors, va dire ça à Kip Thorne (c'est quand même un prix Nobel de physique), parce que moi je ne sais pas comment poser la question autrement. Je le cite mot pour mot :
<<Le référentiel de Finkelstein est assez grand pour recouvrir simultanément les régions de l'espace-temps loin de l'étoile, les régions proches et les régions intermédiaires. Les parties éloignées de l'étoile sont statiques et n'implosent pas, tandis que les parties proches suivent la surface en train de s'effondrer. La description qui en résulte réconcilie l'implosion figée vue de l'observateur lointain et l'implosion continue vue de la surface>>
Fin de citation.

Ce qui est indiqué est une traduction vulgarisé du fait qu'une ligne d'immobilité de ce référentiel (i.e., une ligne de coordonnées spatiales constantes) relie de manière différentiable la région extérieure et la région intérieure. Et permet (par conséquence) une datation qui couvre les deux régions.

Ce n'est pas le seul (de loin!) système de coordonnées ayant cette propriété (ni même le premier historiquement) mais il a été important dans l'admission que l'horizon n'était qu'une singularité de coordonnées, et non un phénomène «physique». En particulier parce que, comme indiqué par Thorne, cela montrait la continuité (la différentiabilité, même) entre la région statique (extérieure) et une région pas statique du tout, ce qui paraissait a priori «bizarre».

Pour la compréhension, j'ajoute que le référentiel de Finkelstein permet de placer différents observateurs en différents endroits qui, malgré qu'ils soient en mouvement les uns par rapport aux autres, conservent la simultanéité des observations.

Ce ne pas pour la compréhension, mais plutôt une interprétation vaseuse de ce qui est cité. [En particulier les observateurs privilégiés définis par un référentiel sont, par définition même, immobiles les uns par rapport aux autres... (mais mobiles par rapport au référentiel statique de la région extérieure, pour la portion où cela s'applique)]

C'est là ce qui fait toute l'originalité de ce référentiel, contrairement à tous les autres qui ne définissent qu'un système de coordonnées unique.

??? Tout est faux ou du moins très discutable dans cette phrase.

[Amanuensis]

Petit ajout après relecture (à lire dans le contexte du message précédent):

En particulier parce que, comme indiqué par Thorne, cela montrait la continuité (la différentiabilité, même) entre la région statique (extérieure) et une région pas statique du tout, ce qui paraissait a priori «bizarre» (cf. le message de Pm42 et la citation qu'il indique).

[Amanuensis]

N'y a-t-il pas une petite ambiguïté pour l'observateur distant à ne jamais voir l'horizon se former, si cet observateur est inclus dans le référentiel de Finkelstein ?

Pour répondre directement: non, aucune.

En considérant que «observateur est inclus dans le référentiel de Finkelstein» signifie «une ligne d'Univers immobile dans le référentiel défini par les coordonnées d'Eddington-Finkelstein»...

Ces «observateurs» n'échappent pas au fait que le cône passé de tout événement de la région extérieure ne peut pas intercepter l'horizon. C'est une propriété qui ne dépend que de l'événement, pas de l'observateur qui «passerait» par l'événement, et donc applicable aussi bien une ligne d'Univers «statique» (de coordonnées spatiales fixes dans les coordonnées de Schw), que pour toute autre ligne, y compris celles d'immobilité en coordonnées de Finkelstein.

La ligne définit le futur de l'observateur, pas ce qu'il peut observer du passé lors d'un événement donné. Que la description 4D inclut le fait qu'il traversera l'horizon n'affecte en rien ce qu'il peut observer du passé tant qu'il «est» dans la région extérieure.

Ergo, pas d'ambigüité, paradoxe ou autre.

(Et si mon texte pose problème, revoir les notions d'événements, de ligne d'Univers, de cône passé, d'horizon, etc.)

[Mailou75]

Salut,

Surtout que niveau floodisme tu as fais "pire", donc ne serait-ce pas la pelle qui se fout du manche?

Lol non, je n’ai jamais écrit cinq pages en deux jours

Ecoute, quand tu innondes de shémas persos, forts jolis mais dont personne d'autre que toi ne comprend grand chose, je ne me permet pas de te demander de stopper du flood

C’est pour toi... si tu emploies «exister» pour ce qui existe et qui est vu alors te faudra inventer un autre mot pour ce qui existe mais n’est pas vu (et ne le sera jamais car derriere un horizon des evenements, trou noir ou cosmo). Je pense que tout le monde est d’accord, y’a juste un souci de vocabulaire, rien de bien grave mais ça a fait couler de l’encre pour rien... je propose donc une nuance entre existant et visible, c’est tout.

[papy-alain]

J'ai toujours pensé que ce qui existe vraiment est ce qui est perçu par un observateur local, alors que l'observateur distant peut être victime de mirages de toutes sortes, un peu comme quand vous êtes sur une route asphaltée, chauffée par le soleil d'été et que vous voyez de l'eau, là où se trouve un autre observateur qui a les pieds bien au sec.
Pour l'observateur en chute libre, qui franchit l'horizon, le TN est bien réel, dés l'instant où il essaie de sauver sa peau en essayant de faire demi-tour. La réalité va lui apparaître très vite, malheureusement pour lui.
Par contre, une étoile à neutrons va rayonner, et si c'est un pulsar c'est encore mieux, car dans ce cas l'observateur distant percevra un objet bien réel.

[Pio2001]

Intéressant. Je propose une question pour réfléchir, mais je ne connais pas la réponse avec certitude : que se passe-t-il si une étoile à neutrons de une masse solaire avance tout droit vers un trou noir de 20 masses solaires (donc d'un diamètre un peu plus grand qu'elle) ? L'ensemble prend-il la forme d'une cacahuète ?
Je pense que non. Je pense que cela va évoluer d'une façon qui ressemble à celle de la coalescence de deux trous noirs : avec une énorme émission d'ondes gravitationnelles pendant que l'ensemble oscille, jusqu'à la stabilisation vers un trou noir final sphérique.

Je reviens sur cette question qui me turlupine.

Plaçons-nous du point de vue de l'étoile à neutrons (astre stable d'ont l'effondrement gravitationnel a été stoppé par la pression de dégénérescence des neutrons, et appelée en vulgarisation "étoile à neutrons"). Le trou noir étant plus gros qu'elle, elle traverse l'horizon sans rien ressentir de particulier, à part un effet de marée qui commence à la rendre plus proche d'un spaghetti que d'une sphère. Quoi qu'il en soit, sa trajectoire se dirige vers le trou noir.

Que se passe-t-il vu de l'extérieur ? La masse du trou noir (région en cours d'effondrement gravitationnel, appelée en vulgarisation "trou noir") s'additionne à celle de l'étoile à neutrons, puisque les deux se trouvent dans la même région (pour être plus exact : peuvent être atteints en se dirigeant à peu près dans la même direction).
Or, on voit depuis l'extérieur toute la matière de l'étoile à neutrons figée juste avant son passage à l'horizon (qui n'est pas encore formé, mais... oh et puis flûte !). Donc on voit un trou noir de 20 masses solaires avec une masse solaire supplémentaire collée sur le côté !

Or, 21 masses solaires englobées dans une région ausi petite ne peuvent évoluer que vers un seul état final : un trou noir sphérique, ou ellispoïdal s'il possède un moment cinétique. Aucune information sur la distribution initiale des masses ne peut plus subsister. Les trois seuls paramètres qui restent accessibles à l'observation sont la masse totale, le moment cinétique et la charge électrique, qu'on supposera nulle.

La transition entre l'état patatoïde vu juste avant que l'étoile à neutrons ne pénètre dans le trou noir (composé du trou noir et de l'étoile accolés l'un à l'autre), et le trou noir final est décrite par les calculs : l'horizon du trou noir (la région qui, vue de l'extérieur, le contient... enfin, le machin noir que les équipes de scientifiques ont dessiné dans leur vidéo montrant la coalescence de deux trous noirs, quoi), oscille pendant une fraction de seconde pour passer de la forme patatoïde à la forme sphérique.

N'est-ce pas en contradiction la plus totale avec l'image d'un coeur d'étoile à jamais gelé dans son mouvement d'effondrement ?
Comment le côté opposé du trou noir peut-il voir son rayon augmenter par a-coups alors que l'étoile à neutron ne s'y est jamais rendue, ayant pénétré toute entière par le côté opposé ?

[Pio2001]

Question liée :
Soit un astronaute parti à destination du trou noir. On le voit se diriger vers lui et au moment où il va pénétrer à l'intérieur, on voit son image ralentir et se figer sur place.

Notre trou noir absorbe ensuite une masse conséquente, qui pénètre du côté opposé (pour éviter qu'elle ne s'interpose entre nous et le trou noir et qu'elle nous bouche la vue).

Le rayon du trou noir s'agrandit.

L'image de notre astronaute, en supposant pour les besoins du raisonnement qu'elle soit encore visible malgré le décalage vers le rouge, est-elle repoussée vers l'extérieur par l'augmentation du diamètre du trou noir, tout en restant apparemment figée, ou bien est-elle avalée et disparaît-elle sous l'horizon des évènements, dont le diamètre a augmenté, et qui l'englobe désormais ?

[pm42]

Soit un astronaute parti à destination du trou noir. On le voit se diriger vers lui et au moment où il va pénétrer à l'intérieur, on voit son image ralentir et se figer sur place.

Ok. Tu es dans un référentiel à l'infini.

Notre trou noir absorbe ensuite une masse conséquente, qui pénètre du côté opposé (pour éviter qu'elle ne s'interpose entre nous et le trou noir et qu'elle nous bouche la vue).

Là, tu es dans un référentiel où l'horizon est formé donc pas le même.

Le rayon du trou noir s'agrandit.

Idem.

L'image de notre astronaute, en supposant pour les besoins du raisonnement qu'elle soit encore visible malgré le décalage vers le rouge, est-elle repoussée vers l'extérieur par l'augmentation du diamètre du trou noir

Quelle augmentation ? Et ta supposition "en supposant pour les besoins du raisonnement qu'elle soit encore visible" tient elle la route ? Vu qu'on parle de décalages vers l'infini, ton image a déjà disparu.

Tu fais des raisonnements "à la main", sans maths et en changeant de référentiel à chaque fois. Cela ne marche simplement pas.

Et ça dure depuis des jours et des pages...

[Pio2001]

Ok. Tu es dans un référentiel à l'infini.

Là, tu es dans un référentiel où l'horizon est formé donc pas le même.

J'ai bien pris soin de ne définir aucun référientiel. Je ne décris que des observations.

Quelle augmentation ?

Je vois une masse solaire effondrée dans un volume sphérique de 3 kilomètres de rayon. (Pour le moment, je ne parle pas de trou noir, ni d'horizon, puisqu'apparemment, on va jusqu'à remettre en cause ces bases-là).

Je vois ensuite 99 masses solaires se diriger dans cette zone.

D'après toi, si je m'approche à 4 kilomètres de cette zone, qui contient maintenant 100 masses solaires, je peux toujours faire demi-tour ? Je rappelle que le rayon de Schwarzschild d'une masse de 100 masses solaires est de 300 kilomètres.
Si tu ne l'appelles-pas "horizon", comment appelles-tu le point de non retour à partir duquel je ne peux plus faire demi-tour quand je m'approche de 100 masses solaires ?

Et ta supposition "en supposant pour les besoins du raisonnement qu'elle soit encore visible" tient elle la route ? Vu qu'on parle de décalages vers l'infini, ton image a déjà disparu.

Quelle importance pour le raisonnement ?

Tu fais des raisonnements "à la main", sans maths et en changeant de référentiel à chaque fois. Cela ne marche simplement pas.

Ne n'ai défini aucun référentiel.

Et ça dure depuis des jours et des pages...

Ma question est honnête, et je l'ai exprimée aussi bien que j'ai pu. S'il y a des choses qui clochent, merci de les indiquer, je reformulerai.

[invite6486d7bd]

Le rayon du trou noir s'agrandit.

L'image de notre astronaute, en supposant pour les besoins du raisonnement qu'elle soit encore visible malgré le décalage vers le rouge, est-elle repoussée vers l'extérieur par l'augmentation du diamètre du trou noir, tout en restant apparemment figée, ou bien est-elle avalée et disparaît-elle sous l'horizon des évènements, dont le diamètre a augmenté, et qui l'englobe désormais ?

A mon avis, l'image figée elle est avalée.
D'ailleurs, et votre exemple me parait instructif sur ce point (pour peu que ce qui précède est juste bien entendu), c'est peut-être aussi la raison pour laquelle les objets figés à la limite de l'horizon du TN disparaissent, en fait. (et il n'existe pas pas d'objet gelé sur la bordure...).
Vu que l'objet qui tombe dans le TN ajoute de la masse, le rayon s'agrandit du fait même de l'objet qui y tombe.

[pm42]

J'ai bien pris soin de ne définir aucun référientiel. Je ne décris que des observations.

Et tu penses qu'en Relativité où tout dépend du référentiel, cela peut fonctionner ?
Même en mécanique classique, on arriverait à avoir des contradictions en changeant de référentiel à la volée.

Si tu ne l'appelles-pas "horizon", comment appelles-tu le point de non retour à partir duquel je ne peux plus faire demi-tour quand je m'approche de 100 masses solaires ?

Encore une fois, tu mélanges référentiel à l'infini et référentiel de quelqu'un qui se déplace vers le TN...

Quelle importance pour le raisonnement ?

Tu as quelque chose qui est un infini et tu dis "faisons comme si c'était fini". L'importance pour le raisonnement est énorme, infinie même

Ne n'ai défini aucun référentiel.

C'est bien le problème.

Ma question est honnête, et je l'ai exprimée aussi bien que j'ai pu. S'il y a des choses qui clochent, merci de les indiquer, je reformulerai.

Ta question est sans doute honnête mais je ne sais pas comment faire vu qu'il y a eu des pages et des pages... Et que d'une façon générale, on ne peut réfléchir sur des sujets comme celui là sans :
- définir dans quel référentiel on se place et ne pas en changer
- accepter le fait que dans le cas d'un trou noir, l'horizon représente un infini (dans le temps, dans le décalage spectral, etc) vu à grande distance et qu'on ne peut pas utiliser des raisonnements basés sur notre intuition