Trou noir ! Sommes des événements

[mikaelgarand]

Bonjour,

Il y a quelques petits points que j'aimerais vérifier pour bien comprendre.

Notez bien que je parle d'un trou noir de Schwarzchild et du point de vue de la relativité générale uniquement.

Lorsque on affirme que on ne peut émettre de la lumière à partir de l'intérieur de l'horizon des événements, est-ce à cause que Il n'existe aucune Géodesique qui mène à l'extérieur de l'horizon ou parce ce que la lumière à besoin d'un temps infini pour suivre cette trajectoire ?

Est il vrai de dire que la singularité n'est pas un point de de lespace tenps de volume nul et de densité ou masse infini mais plutôt un trou dans l'espace temps et que nous connaissons rien des lois de la physique qui y règnent?


A l'intérieur de l'horizon des événements l'espace avance ver la singularité plus vite que la lumière et cest le seul futur possible . ?

Un trou noir n'est pas un "objet" à proprement dit comme une étoile ou un satellite mais plutôt l'ensemble des événements que se passe à l'intérieur de l'horizon?

Il peut exister dans l'univers un horizon des événements et une singularité sans que nécessairement ce soit le résultat de la mort d'une étoile massive,de la fusion d'étoiles à neutron,etc ?

Il est faux de dire qu'un observateur verrait un l'image d'un voyageur qui franchit l'horizon figée au juste avant l'horizon même si on laisse passer une durée infini de tenps puisque la lumière émise par le voyageur serait "redshift" jusqu'à l'invisibilité?

Merci d'avance
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[mikaelgarand]

* et à l'intérieur de l'horizon je pourrait voir tous les événements du passage du voyageur ?

[Amanuensis]

Le cadre est la RG «classique», et la géométrie de Schwarzschild.

Lorsque on affirme que on ne peut émettre de la lumière à partir de l'intérieur de l'horizon des événements, est-ce à cause que Il n'existe aucune Géodesique qui mène à l'extérieur de l'horizon ou parce ce que la lumière à besoin d'un temps infini pour suivre cette trajectoire ?

Parce qu'il n'existe aucune géodésique causale (genre temps ou genre lumière) qui traverse l'horizon dans le sens passé->futur.

Est il vrai de dire que la singularité n'est pas un point de de lespace tenps de volume nul et de densité ou masse infini mais plutôt un trou dans l'espace temps

Plutôt le second.

et que nous connaissons rien des lois de la physique qui y règnent?

La notion même de «y régner» n'a pas de sens.

A l'intérieur de l'horizon des événements l'espace avance ver la singularité plus vite que la lumière

Pas grand sens.

et cest le seul futur possible . ?

oui

Un trou noir n'est pas un "objet" à proprement dit comme une étoile ou un satellite mais plutôt l'ensemble des événements que se passe à l'intérieur de l'horizon?

Les deux. Vu de très loin, les astronomes vont le classer comme un objet.

Mais effectivement, c'est plutôt une région de l'espace-temps. Il n'a pas de limite «tangible», elle n'est définie que par les futurs possibles. Il y a néanmoins des phénomènes particuliers hors et «proche» de la limite.

Il peut exister dans l'univers un horizon des événements et une singularité sans que nécessairement ce soit le résultat de la mort d'une étoile massive,de la fusion d'étoiles à neutron,etc ?

La théorie permet des trous noirs éternels, qui auraient «toujours existé». Mais aucun besoin d'explication d'une observation n'a eu ressort à cette construction.

Il est faux de dire qu'un observateur verrait un l'image d'un voyageur qui franchit l'horizon figée au juste avant l'horizon même si on laisse passer une durée infini de tenps puisque la lumière émise par le voyageur serait "redshift" jusqu'à l'invisibilité?

Correct. Mais on ne le verrait pas plus passer s'il n'y a avait pas ce phénomène de décalage fréquentiel, cela contredirait l'idée qu'aucun signal passe l'horizon dans le sens intérieur->extérieur et passé->futur.

[mach3]

* et à l'intérieur de l'horizon je pourrait voir tous les événements du passage du voyageur ?

seulement un sous-ensemble, suivant ce que votre cône de lumière passée va balayer entre l'événement de passage de l'horizon et un événement arbitrairement proche de l'horizon.

Notamment, les événements ultimes (arbitrairement proche de la singularité) d'autres objets que vous ne vous serront jamais visible. Au niveau perceptif, on est toujours le premier à atteindre la singularité.

Si vous avez le courage, intéressez vous à la représentation de Kruskal-Szekeres (ou à celle de Penrose). Quand on a compris cette représentation, on peut repondre aisément à toute question de ce type.

m@ch3

[A voir en vidéo sur Futura]

[mikaelgarand]

Merci beaucoup.

Pour la première question que j'ai soulevé dois je me référer à l'équation d'intervalle d'espace temps ? La réponse serait non nulle ni négative?

[mikaelgarand]

Correct. Mais on ne le verrait pas plus passer s'il n'y a avait pas ce phénomène de décalage fréquentiel, cela contredirait l'idée qu'aucun signal passe l'horizon dans le sens intérieur->extérieur et passé->futur.

Je parlais de la lumière émise juste avant de franchir l'horizon.

[Amanuensis]

Je parlais de la lumière émise juste avant de franchir l'horizon.

Je sais bien, mais par continuité si on pouvait voir (hors décalage) le passage en temps extérieur fini, alors on verrait aussi après le passage en temps extérieur fini.

[Amanuensis]

Pour la première question que j'ai soulevé dois je me référer à l'équation d'intervalle d'espace temps ? La réponse serait non nulle ni négative?

Pas bien sûr de comprendre. Mais il y a trois sortes de géodésiques, lumière (ds²=0), genre temps (ds²>0, choix de convention) et genre espace (ds²<0).

Il y a des géodésiques de genre espace qui coupent l'horizon (et la notion de direction, passé->futur ou futur->passé ne s'applique pas aux géodésiques de genre espace).

[mikaelgarand]

Ce que jessayait de comprendre c'est la raison mathématique qui nous permet d'affirmer que il ne peut y avoir de lien causal entre un événement à l'intérieur de l'horizon et un événement dans l'univers observable .
Quand le*carré*de l'intervalle d'espace-temps entre deux*événements*est strictement négatif, alors aucun des deux ne peut être la cause de l'autre

∆s²=c²∆t²-∆l²<0

[Amanuensis]

Ce que jessayait de comprendre c'est la raison mathématique qui nous permet d'affirmer que il ne peut y avoir de lien causal entre un événement à l'intérieur de l'horizon et un événement dans l'univers observable .

Il n'y a pas de raison, c'est une définition. On appelle horizon des événements (pour un trou noir) la séparation telle qu'il n'y a de liens causaux que dans un sens.

Les maths permettent de montrer que les bases de la RG impliquent la possibilité d'un tel phénomène, i.e., un horizon des événements qui est perçu vu de loin comme inclus dans un volume fini (plus rigoureusement entouré par une surface finie). (Et, plus profond, que si le rapport entre une masse non tournante, non chargée, et la racine carrée de l'aire d'une sphère entourant la masse est inférieure à 2G/(rac(π)c² (1), alors il y a un horizon des événements.)

(1) Ce qui se traduit aussi comme vitesse de libération sur la surface englobante supérieure à c.

Et on observe des objets ayant les apparences attendues pour un tel phénomène.

Quand le*carré*de l'intervalle d'espace-temps entre deux*événements*est strictement négatif, alors aucun des deux ne peut être la cause de l'autre ∆s²=c²∆t²-∆l²<0

Oui. (Ce qui est quasiment la même chose que dire que la vitesse de la causalité est inférieure ou égale à c.)

[mach3]

Ce que jessayait de comprendre c'est la raison mathématique qui nous permet d'affirmer que il ne peut y avoir de lien causal entre un événement à l'intérieur de l'horizon et un événement dans l'univers observable .
Quand le*carré*de l'intervalle d'espace-temps entre deux*événements*est strictement négatif, alors aucun des deux ne peut être la cause de l'autre

∆s²=c²∆t²-∆l²<0

Pour compléter et insister, on peut trouver des intervalles des trois genres entre l'extérieur et l'intérieur, ce n'est pas cela qui est en cause. C'est vraiment le fait qu'il n'y ait pas de lignes d'univers (genre temps ou nul) qui, dans le sens passé->futur, passe de l'intérieur à l'extérieur.

m@ch3

[mikaelgarand]

Un gros merci à tous! Je vais tenter de me familiariser avec tout ça

[shub22]

en quelque sorte si on voulait faire une interprétation certes risquée (et peu physique du coup) on pourrait dire que sur le plan temporel l'intérieur d'un TN est le futur et l'extérieur le passé.. ou le présent.
Le futur ne peut influencer ni le passé ni le présent, mais le contraire oui: dans un monde déterministe cela va de soi. Encore qu'il existe toute sorte de théories sur ce sujet m'a-t-il semblé.
Passons

[mach3]

en quelque sorte si on voulait faire une interprétation certes risquée (et peu physique du coup) on pourrait dire que sur le plan temporel l'intérieur d'un TN est le futur et l'extérieur le passé

Pour un évènement de l'horizon, c'est exactement ça, tout le passé est à l'extérieur, tout le futur est à l'intérieur.

m@ch3

[shub22]

Ah donc ma formulation n'était pas si fausse que cela alors...
Bon: content de le savoir
A +