Lumière et Trou-noir

[gunter]

Y'a quelque chose qui me tracasse depuis ce matin. J'ai fureté sur Wikipédia pour comprendre,mais je ne suis pas sûr d'avoir tout saisi.

La masse d'un photon est nulle. L'actraction du trou-noir est gravitationnelle.
Comment le trou-noir peut-il retenir la lumière puisque celle-ci n'a pas de masse sur laquelle la gravitation pourrait s'exercer ?

Sur la page trou_noir de wiki, j'ai cru comprendre que la lumière s'échappait en fait, mais que sa longueur d'onde était infiniment décalée vers l'infrarouge, donc non visible. Quelle est la cause de ce décalage ?
La lumière qui en ressort est en quelque sorte noire ?
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[Coincoin]

Salut,
C'est une question courante.
En relativité générale, la gravitation n'est pas une force mais une déformation de l'espace-temps. Or le photon suit le chemin le plus court dans l'espace-temps. Le photon a donc beau avoir une masse nulle, sa trajectoire près d'un autre corps n'est plus une droite, à cause de la courbure de l'espace-temps. Le photon est dévié.

[gunter]

La gravitation n'agit donc pas sur la masse. C'est le point sur lequel je me trompais ?
Aucune particule à masse nulle ne s'échappe d'un trou noir donc ?
(Après vérification, il n'y a que le photon qui a une masse nulle. Je pensais que le neutrinos aussi, mais c'est qu'on croyait il y a quelques année je crois).

[sylvainc2]

Les rayons lumineux se déplacent sur des géodésiques du genre lumière. Pour celles-ci, et pour les géodésiques du genre temps, à l’intérieur d’un trou noir (de Schwarzchild, pour simplifier) il y a inversion des coordonnées temps et espace. La conséquence est que la direction du mouvement est vers la singularité centrale. Il est impossible donc pour un rayon lumineux de sortir d’un tn, tout simplement parce qu’il n’y a pas de chemin qu’il puisse emprunter pour sortir.
Ceci n’a rien à voir avec la masse d’un photon. C’est de la géométrie. La rg est une théorie qui décrit la géométrie de l’espace-temps. C’est un objet mathématique appelé métrique qui fait cette description. Pour un tn de Schwarzchild, elle s’appelle la métrique de Schwarzchild. C’est cette métrique qui dit que à l’intérieur du tn, la direction est à sens unique vers la singularité. C’est seulement les géodésiques du genre espace qui peuvent sortir du tn, mais pour emprunter ce chemin il faudrait aller à une vitesse > c.
Voir ceci pour une explication plus détaillée
http://members.cox.net/jhaldenwang/black_hole.htm

[A voir en vidéo sur Futura]

[kalifa80]

Salut,
C'est une question courante.
En relativité générale, la gravitation n'est pas une force mais une déformation de l'espace-temps. Or le photon suit le chemin le plus court dans l'espace-temps. Le photon a donc beau avoir une masse nulle, sa trajectoire près d'un autre corps n'est plus une droite, à cause de la courbure de l'espace-temps. Le photon est dévié.

quand tu dis que le photon n'a pas de masse, qu'elle est la definition du mot "masse"?
puisque la lumiere "tombe" par la gravitation - donc elle a une masse!
tu peus dire que d'autre forces n'ajisse pas sur la lumiere, mais ca veus pas dire q'elle a pas de masse.
d'ailleur si il ya beaucoup de lumiere dans un endroit, ca fais pas de la gravitation sur d'autre choses?

[bejard]

pour échapper a un trou noir il faut echapper a sa gravité.on doit donc atteindre une vitesse pour y echapper, cela s'appelle la vitesse de liberation.par exemple pour la terre la vitesse de liberation est de 11Km/seconde mais pour le trou noir la vitesse de liberation depasse 300 000 Km/seconde donc un photon ne peut pas en echapper

[Coincoin]

quand tu dis que le photon n'a pas de masse, qu'elle est la definition du mot "masse"?

La pseudo-norme du quadri-vecteur énergie-impulsion (à un éventuel facteur c² près)

puisque la lumiere "tombe" par la gravitation - donc elle a une masse!

J'ai justement expliqué que non.

tu peus dire que d'autre forces n'ajisse pas sur la lumiere, mais ca veus pas dire q'elle a pas de masse.

Non, effectivement. Ça veut dire qu'elle n'a pas de charge électrique, ...

d'ailleur si il ya beaucoup de lumiere dans un endroit, ca fais pas de la gravitation sur d'autre choses?

En théorie si, mais c'esr vraiment infime. Mais ça ne veut pas dire que le photon a une masse. Car la relativité générale nous apprend aussi que ce n'est pas seulement la masse qui crée la gravitation, mais toute forme d'énergie (mais c'est négligeable habituellement).

[kalifa80]

je croit que on est dacord sur la base et la differebce est que dans les mots.
moi je defini "masse" - un objet reel qui tombe et qu'il faut faire un travail pour le faire boujet. dans cette difinition la lumiere (est toute energie) a une masse puisque un objet qui a plus d'energie a plus d'inertie.
si on difini pas comme moi le mot "masse" on peut dire que la lumiere na pas de masse mais quelle est la definition exact?
tu a dit:

La pseudo-norme du quadri-vecteur énergie-impulsion (à un éventuel facteur c² près)

excuse moi mais mon francais n'ai pas tres bon et j'ai rien compris

[Neroon]

En physique relativiste les concepts de masse et d'énergie sont équivalents, on parle de masse-énergie sans avoir besoin de faire la distinction, c'est le sens du célèbre E=mc².

Dans un sens la masse est une forme, un cas particulier d'énergie.