Trous noirs et effet Doppler

[invited3d89649]

Bonsoir à tous,
Je suis actuellement en train d'effectuer un TPE sur les trous noirs, et il y a un phénomène que j'ai du mal à saisir : l'effet Doppler. Je comprends que les rayons lumineux soient déformés au voisinage d'un trou noir (en raison de l'extraordinaire champ gravitationnel qu'il génère), cependant je ne comprends pas ce que signifie les déformations des longueurs d'ondes du rayonnement lumineux, ni ce qu'ils impliquent.
De plus, j'ai du mal à cerner ce que signifie l'entropie d'un système.
Quelqu'un pourrait-il répondre a ces questions, et peut-être d'autres ? Certaines propriétés physiques que possèdent les trous noirs sont très complexes et un peu d'aide ne serait pas de refus !
Merci d'avance
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[invite02ff802c]

Sur les questions de fond comme celles-ci la marche à suivre est de commencer par se familiariser avec les notions de base et pour ça rien ne vaut Wiki.
Trou noir
Effet Doppler

Je comprends que les rayons lumineux soient déformés au voisinage d'un trou noir (en raison de l'extraordinaire champ gravitationnel qu'il génère), cependant je ne comprends pas ce que signifie les déformations des longueurs d'ondes du rayonnement lumineux, ni ce qu'ils impliquent.

Tu sembles mélanger deux phénomènes. « L'effet Doppler est le décalage de fréquence d'une onde acoustique ou électromagnétique entre la mesure à l'émission et la mesure à la réception lorsque la distance entre l'émetteur et le récepteur varie au cours du temps. » (Wiki)
Ce n’est pas lié à la gravitation. Ça ne s’applique donc pas spécifiquement aux trous noirs. Par contre la déviation des rayons électromagnétiques au voisinage d’un corps massif les concerne bien évidemment mais ça ne provoque pas de décalage.

De plus, j'ai du mal à cerner ce que signifie l'entropie d'un système.

L’entropie non plus ne peut pas se résumer en une page.
Entropie

ND

[Calvert]

Tu sembles mélanger deux phénomènes. « L'effet Doppler est le décalage de fréquence d'une onde acoustique ou électromagnétique entre la mesure à l'émission et la mesure à la réception lorsque la distance entre l'émetteur et le récepteur varie au cours du temps. » (Wiki)
Ce n’est pas lié à la gravitation. Ça ne s’applique donc pas spécifiquement aux trous noirs. Par contre la déviation des rayons électromagnétiques au voisinage d’un corps massif les concerne bien évidemment mais ça ne provoque pas de décalage.

Si, si ! La gravitation provoque également un effet Doppler, que l'on voit parfois appelé "redshift gravitationnel". Il se déduit de la théorie de la relativité générale, et peut-être vu comme une "fatigue" des photons qui doivent remonter le potentiel gravitationnel. Les photons sortent ainsi "rougis" du puits de potentiel.

[invite02ff802c]

Si, si ! La gravitation provoque également un effet Doppler, que l'on voit parfois appelé "redshift gravitationnel". Il se déduit de la théorie de la relativité générale, et peut-être vu comme une "fatigue" des photons qui doivent remonter le potentiel gravitationnel. Les photons sortent ainsi "rougis" du puits de potentiel.

Autant pour moi. Mais en tout cas ça ne concerne toujours pas les trous noirs, sauf erreur

ND

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteae224a2b]

Si ça peut concerner un trou noir si le photon à été émis à proximité.

Si l'on considère que le photon est émis loin puis que sur son chemin il passe à proximité d'un trou noir alors il va gagner autant d'énergie en rentrant dans le potentiel gravitationnel qu'il en perdra en en sortant. Dans ce cas il ne doit pas avoir d'effet si le potentiel gravitationnel du trou noir est sphérique.

Par contre si le photon est émis dans la région du trou noir alors, il perdra une énergie différente de celle qu'il gagne. Toujours utile que cet effet existe, ce que Calvert à justement appelé redshift gravitationnel et ce pour tout potentiel gravitationnel et donc pour les trous noirs en particulier.

[invite02ff802c]

Si ça peut concerner un trou noir si le photon à été émis à proximité.

J'aurais mieux fait de la fermer

ND

[invited3d89649]

D'accord, cela commence à devenir plus clair pour moi. Enfait, le "redshift" ou décalage vers le rouge est donc dû à une variation d'énergie d'un photon à proximité d'un astre massif. Dans le cas du redshift, le photon perdra en énergie, ce qui entraine une baisse de sa fréquence. Dans le cas du blueshift (ou décalage vers le bleu) c'est l'inverse : le photon gagne en énergie, sa fréquence est donc plus élevée. Evidemment, cet effet est bien plus important pour les TN que pour les autres astres, puisque leur force gravitationnelle est immense.
Pour ceux qui désirent creuser le sujet : c'est effet est également appelé "décalage d'Einstein" http://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9calage_d%27Einstein
Les trous noirs me passionnent, en tous les cas merci de m'avoir mis sur la piste, si vous souhaitez continuer sur cette lancée, je suis toujours là.

[invite2685b091]

Attention quand même avec ce dernier article que tu cites (Décalage d'Einstein). Comme l'indique le gros bandeau rouge en tête de page, son contenu est à utiliser avec précautions.

Quand on voit des trucs du genre « la masse du photon en kg » ou « L'énergie du photon est toujours constante », il faut pas hésiter à sortir les pincettes...