Densité trou noir et fusion nucléaire

[shub22]

Merci: juste 2 extraits de cet article qui a l'air intéressant

In fact, the question is not well posed: what do we mean by “the” volume inside the horizon? Which 3d spacelike surface are we considering? The volume of the t = const. surfaces, where t is a time coordinate, depends on the arbitrary choice of coordinates. The issue has been by various authors[...]This is a surprising result, because the volume is large. For instance, the black hole Sagitarius A∗ has radius ∼ 106km and age ∼ 109years. Inside it, there is space for ∼ 1034km3, enough to fit a million Solar Systems!

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[pascelus]

Oui et un peu plus loin: "If a black hole of initial mass m has a lifetime ∼m3 in Planck units as predicted by Hawking radiation theory,
there might be room inside it for a spacelike surface with volume V ∼ m5. For a stellar black hole, this is larger than our universe."

[shub22]

Comment il peut dire "larger than our universe" alors que nous n'en connaissons pas la taille ? L'univers observable probablement...
Mais l'univers est potentiellement infini d'après Wikipedia

[Gilgamesh]

Quand on parle d'univers dans la littérature, par défaut il faut comprendre univers observable (~ le volume délimité par une sphère de Hubble).

[pascelus]

En corrélation, Deedee avait donné ici des liens qui montrent (si j'ai bien compris) que l'intérieur d'un seul trou noir stellaire peut avoir largement la masse de notre univers.

[pascelus]

Comment il peut dire "larger than our universe" alors que nous n'en connaissons pas la taille ? L'univers observable probablement...
Mais l'univers est potentiellement infini d'après Wikipedia

Oui comme le dit Gilgamesh, univers avec un "u" minuscule sous-entend la partie qui nous est observable, contrairement à l'Univers avec un "U" majuscule qui serait l'ensemble. L'article cité parlerait de l'univers...

[zebular]

l'intérieur d'un seul trou noir stellaire peut avoir largement la masse de notre univers.

il l aurait tiré d où?
en tous cas ça peut expliquer que toute l energie de l univers ne suffit pas à annuler l existence du TN

[pascelus]

Il faudrait comprendre les articles cités par Deedee:

https://arxiv.org/abs/1110.5019 Mass of the universe in a black hole
https://arxiv.org/abs/1103.4192 On the mass of the Universe born in a black hole
https://arxiv.org/abs/0901.0215 The universe as a black hole in isotropic coordinates

Je me suis contenté des conclusions...

[pascelus]

Etant évident que confirmer cette spéculation "notre univers est issu d'un trou noir" est techniquement peu envisageable, existe t'il des observations qui viendraient l'infirmer?

[shub22]

il l aurait tiré d où?
en tous cas ça peut expliquer que toute l'energie de l univers ne suffit pas à annuler l'existence du TN

J'essaie de suivre et comprendre cette hypothèse qui est indéniablement scientifique mais qui paraît extravagante. Comme d'autres, mais concernant la cosmologie j'ai l'impression qu'il faut s'attendre à tout.
Si tel était le cas que nous soyons à l'intérieur d'un TN ou qu'un TN contienne un univers "observable", sa masse devrait être absolument énorme non ? Pas celle que prévoient ou prévoiraient les équations.
Ou alors il s'agit d'une coupure bien plus forte que "causale", celle qui fait qu'un objet franchissant l'horizon des événements ne peut jamais ressortir.
Et que peut-être du coup l'hypothèse de la singularité débouchant sur un autre univers serait encore plus envisageable du fait de cet article pour expliquer ce différentiel masse observée/ masse réelle

P.S. Je suis comme pascelus: je crois que un des 3 voire les 3 articles répondent à ma question mais c'est au-delà de mon niveau et comme c'est un langage très spécialisé...

[pascelus]

Si tel était le cas que nous soyons à l'intérieur d'un TN ou qu'un TN contienne un univers "observable", sa masse devrait être absolument énorme non ? Pas celle que prévoient ou prévoiraient les équations.

Les équations (confirmées par observations) prévoient la masse d'un trou noir stellaire "au moment" de son effondrement, c'est à dire égale à l'étoile qui le précédait, une masse figée. Ensuite plus rien n'émergeant de dessous l'horizon, son évolution nous est totalement hypothétique et inaccessible. On peut imaginer que l'effondrement continue, la courbure de l'espace-temps s'accentue encore et s'auto-accentue, jusqu'à former uniquement un vide extrèmement énergétique de dimension infime, qui finisse par rejoindre l'état initial du big-bang chaud et dense que nous supposons. Toute particule élémentaire étant alors totalement "disparue" (terme inadapté mais faute de mieux...), ce ne serait donc pas à proprement parler une masse énorme, mais énergie, ce qui est équivalent...

Une des grosses difficultés de cette spéculation est de faire "disparaitre" le centre de masse. C'est à dire passer d'une géométrie de Schwartzchild sphérique à une géométrie Friedmann-LeMaitre-Robertson-Walker, homogène et isotrope. Mais il me semble que c'est théoriquement possible de raccorder ces deux géométries et expliqué dans Gravitation (cité par Amanuensis dans un fil que je ne retrouve pas...).

Ou alors il s'agit d'une coupure bien plus forte que "causale", celle qui fait qu'un objet franchissant l'horizon des événements ne peut jamais ressortir.

La rupture de causalité est déjà un élément suffisant pour éliminer absolument toute interaction entre des événements disjoints. Il n'existe pas de "coupure plus forte".

Et que peut-être du coup l'hypothèse de la singularité débouchant sur un autre univers serait encore plus envisageable du fait de cet article pour expliquer ce différentiel masse observée/ masse réelle

Si tel était le cas il y aurait en quelque sorte "siphonnage" de l'énergie de notre univers au profit de celui en création au sein d'un trou noir, ce qui serait observé vu les quantités supposées. Il faut plutot trouver l'explication du coté de la non conservation de l'énergie au niveau du vide. Déjà, pour des durées très brèves, lors des fluctuations quantiques, il y a des variations d'énergie. Ensuite, des spécialistes l'expliqueraient sans doute mieux, parler de l'énergie totale de l'univers en expansion n'a pas vraiment de sens.
Il me semble qu'il est possible de vulgariser cet apparent mystère en pensant que la gravitation gravite, que la courbure de l'espace-temps est une forme d'énergie qui s'auto-engendre donc. Et dans le cas des trous noirs cela prend des proportions "infinies" (ou du moins gigantesques).

[zebular]

Connaissez vous d autres exemples que le TN où un systéme se pose dans un état tel qu il devient irreversible même en y apportant toute l energie qu on veut?
à part mon esprit

[shub22]

Si tel était le cas il y aurait en quelque sorte "siphonnage" de l'énergie de notre univers au profit de celui en création au sein d'un trou noir, ce qui serait observé vu les quantités supposées. Il faut plutot trouver l'explication du coté de la non conservation de l'énergie au niveau du vide. Déjà, pour des durées très brèves, lors des fluctuations quantiques, il y a des variations d'énergie. Ensuite, des spécialistes l'expliqueraient sans doute mieux, parler de l'énergie totale de l'univers en expansion n'a pas vraiment de sens.
Il me semble qu'il est possible de vulgariser cet apparent mystère en pensant que la gravitation gravite, que la courbure de l'espace-temps est une forme d'énergie qui s'auto-engendre donc. Et dans le cas des trous noirs cela prend des proportions "infinies" (ou du moins gigantesques).

Ok je crois que j'ai compris. Effectivement on peut ou pourrait penser que la singularité du TN "reproduit" les conditions nécessaires à un Big Bang et qui ont été préalables au notre, mais si la théorie des cordes est vraie il peut s'agir d'un espace à 10 ou 11 dimensions même dans lequel les dimensions analogues au notre (euclidien + temps) n'existeraient même pas.
Il faudrait que je relise et re-regarde dans l'Univers élégant de Brian Greene, c'est un spécialiste
Je ne me souviens plus si les théories des TN vs supercordes y est évoquée par lui (sans doute en fait!) et est compatible et dans quelle mesure avec la gravitation quantique à boucles.

[pascelus]

Une autre remarque: autant spéculer sur ce qui se passe à l'intérieur d'un trou noir est vain tant cela nous est inaccessible, vu de l'extérieur, si nous partons de l'hypothèse que notre univers serait lui meme issu d'un trou noir, peut être serait-il possible d'observer, de l'intérieur, des "reliques" de l'univers extérieur... Par exemple ce que deviendraient les masses absorbées par le trou noir (ie notre univers)? Ou alors des ondes gravitationnelles blueshiftées par la phase d'effondrement?

Mais bon, poursuivre cette voie est sans aucun doute trop imaginaire pour garder un intérêt scientifique.

[pascelus]

...mais si la théorie des cordes est vraie

Le "problème" c'est qu'elle ne peut pas etre fausse ni vraie car elle peut s'adapter à tout...

il peut s'agir d'un espace à 10 ou 11 dimensions même dans lequel les dimensions analogues au notre (euclidien + temps) n'existeraient même pas.

Ou alors subiraient un tel chambardement qu'il pourrait nous paraitre totalement différent, voire imperceptible.

Je ne sais pas si cela amènerait à une énième théorie de multivers, vu le nombre considérable de trous noirs déjà dans notre propre univers...

[shub22]

de toute façon observer un TN de près est impossible. Pourtant le rayonnement de Hawking est admis par la communauté scientifique.
Nombre de prédictions se sont révélées vraies par la suite
Et je crois que la théorie des cordes est suffisamment "versatile " pour s'adapter à tout y compris la gravitation quantique.

Par exemple ce que deviendraient les masses absorbées par le trou noir (ie notre univers)? Ou alors des ondes gravitationnelles blueshiftées par la phase d'effondrement?

Mais bon, poursuivre cette voie est sans aucun doute trop imaginaire pour garder un intérêt scientifique.

À moins d'avoir une piste vraiment sérieuse pour engager des recherches dans cette voie-là précisément...

[Deedee81]

Salut,

Et je crois que la théorie des cordes est suffisamment "versatile " pour s'adapter à tout y compris la gravitation quantique.

Attention, la théorie des cordes est une théorie quantique. Et l'état de vibration le plus bas d'une supercorde fermée est le graviton.
Donc c'est une théorie de gravitation quantique (perturbative). Pas besoin qu'elle s'y adapte

Même si la plupart des intro à la théorie (et les doc de vulgarisation) présentent en fait la formulation classique avant quantification !

Notons aussi que le théorème de Bekenstein-Hawking est vérifié en théorie des cordes (au moins) pour les trous noirs extrémaux.

[shub22]

Merci de la précision. Je n'ai survolé que la théorie classique donc je savais pas qu'elle était considérée comme quantique.
Et pour le graviton je savais pas non plus
Last but not least...

[zebular]

Il est probable que ces réactions ont lieu mais ça ne change rien parce que le puits de gravité a une profondeur infinie. Ou si tu veux, une onde de choc qui se propage vers la surface est entraînée vers le centre (je passe sur la subtilités concernant la définition du centre d'un trou noir) par un flux d'espace qui dépasse c. Un peu comme un saumon au bas d'une cascade qui donnerait un violent coup de queue le propulsant à 5 m/s vers le haut tandis que l'eau tombe à 10 m/s vers le bas. Le résultat est qu'il ne s'élève pas, il est entraîné vers le bas.

pourquoi le "flux d espace" dépasse "c"?décidement en cosmologie,on respecte pas beaucoup les vitesses

[obi76]

pourquoi le "flux d espace" dépasse "c"?décidement en cosmologie,on respecte pas beaucoup les vitesses

Ca veut dire que toute particule ne dépassant pas c (et à ce jour, il n'y en a pas de connue) ne peut remonter. Ca me parait pourtant assez clair...

[zebular]

Ca veut dire que toute particule ne dépassant pas c (et à ce jour, il n'y en a pas de connue) ne peut remonter

pourquoi le "flux d espace" dépasse "c"

c est assez gros?

[zebular]

Mais peut être que Gilga a utilisé une expression à ma portée succeptible d'être mal interprété.

[pm42]

c est assez gros?

L'espace n'est pas une particule. Par exemple, l'expansion peut faire en sorte qu'un objet assez loin de nous s'éloigne plus vite que c.
Tu peux lire ceci par ex : https://fr.wikipedia.org/wiki/Volume_de_Hubble

[obi76]

c est assez gros?

Vous me prenez pour un imbécile ?

J'ai répondu à votre question. Une borne sup' n'est pas une particule : c'est une limite. Si cette limite dépasse ce qu'il est possible d'atteindre, rien ne peut la dépasser. Et jusqu'aux dernières nouvelles, Gilga n'a pas parlé d'une particule dépassant c. Prendre des mots à droite à gauche, les sortir de leur contexte et faire un lien (qui n'a pas été fait) dans le seul but de dire qu'il y a une erreur est d'une malhonneteté intellectuelle flagrante.

C'est assez clair ?

[zebular]

merci Pm42,ce n est pas moi qui mélange espace et particule..justement.
et donc j etais informé que l espace se dilate à un moment donné plus vite que "c" depuis le Big paf..
et donc c'est le 2éme cas de figure,le trou noir,ou j apprend que "c" est dépassé (sans précision sur le "support lumiére").
est ce un indice qui laisse penser que notre Univers peut être contenu dans un trou noir?
oui,je suis opportuniste..

[zebular]

dslé Obi76
mais il y a manifestement un malentendu.j ai un grand respect pour tout intervenant d autant plus s il est modo.
mais si vous relisez le fil,comprenez que je lis que "le flux d espace" ..pas particule.Et donc j écris en gros(en même temps,j avais jamais testé la taille 6,j avoue que c est gros!)

[Gilgamesh]

Mais peut être que Gilga a utilisé une expression à ma portée succeptible d'être mal interprété.

En relativité générale, la limite c ne s'applique que pour le mouvement propre des particules, pas à l'espace temps lui même.

[obi76]

Des choses qui ne sont pas matérielles qui vont plus vite que c, ça existe...

[zebular]

Des choses qui ne sont pas matérielles qui vont plus vite que c, ça existe...

oui,d accord...ça fait 2 cas.
y en a t il d autre?

[pascelus]

pourquoi le "flux d espace" dépasse "c"?décidement en cosmologie,on respecte pas beaucoup les vitesses

En fait il n'y a aucune vitesse, mais un taux d'expansion. Rien ne se déplace parlant de l'espace-temps. Ce taux d'expansion ne devient considérable que lorsqu'on considère des volumes considérables, il est dérisoire si on l'applique à des volumes "terrestres". Planck a mesuré ce taux à 67,9 km/s/megaparsec. Donc appliqué au volume de notre univers observable, il engendre "un éloignement" des points diamétralement opposés de cette sphère, supérieur à la vitesse de la lumière.