Comment la gravité sort-elle d'un trou noir?

[papy-alain]

Par contre on le verra jamais jusqu'au bout, on atteint la singularité avant.

m@ch3

Pourquoi ? Lorsqu'on est en chute libre, on fait partie de l'effondrement, non ?
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[invite577a1421]

Parce que s'il existe comme c'est probable, et qu'il dépasse c, il faudra revoir toute la relativité.

La relativité générale est vérifiée pour toute connexion qui a besoin d'un médiateur ayant une vitesse dans l'espace absolu (sans référentiel).

Or, le mécanicien classique n'a pas de complexe à parler d'équilibre sur une gamme de temps, supposant que la connexion n'a pas forcément besoin d'un médiateur mobile et que le temps n'est plus trop important. S'il y a équilibre, la dynamique n'est plus trop sensible au temps.

Il y a plein d'équations d'équilibre, plein.

La relativité générale dit qu'un surplus de turbulence peut faire osciller le champ gravitationnel. C'est une perturbation à l'équilibre, qui a besoin du temps dans sa définition de propagation. Mais l'équilibre, êtes-vous certain qu'il a besoin du temps ?

Donc pour le mécanicien classique, voir qu'un trou noir en phase d'équilibre a un champ gravitationnel dicté par la loi de gravitation, c'est intuitif.

Si le trou noir était agité, je comprends que l'équilibre serait attaqué et c'est le sens des ondes gravitationnelles.

Ce qui me trouble dans toutes les discussions est de ne jamais voir le mot équilibre. On ne modélise pas des trous noirs uniquement par intégration temporelle, je suppose.

[mach3]

Pourquoi ? Lorsqu'on est en chute libre, on fait partie de l'effondrement, non ?

oui, mais l'effondrement se finit à la singularité. Pour en voir la fin, il faudrait donc que la portion* de la singularité future sur laquelle l'effondrement se produit soit dans notre cône passé, or, par définition, la singularité future n'est dans le cône passé d'aucun évènement (et est dans le cône futur de tout évènement).
Du point de vue d'un chuteur, c'est toujours lui qui atteint la singularité le premier : si on prend un évènement de sa ligne d'univers arbitrairement proche de la singularité (r tend vers 0), le cône passé en cet évènement ne contient que des évènements de r plus élevé. L' évènement de fin de chute (r->0) de tout autre objet est dans l'ailleurs.

Petit point de détail, la matière de l'astre en effondrement collapse en un point unique ou sur une portion de la singularité (ça dépend des modèles, j'ai déjà vu les deux), et ce qui tombe ensuite peut atterrir n'importe où sur la singularité, pas nécessairement dans la portion qui a reçu l'astre en effondrement (et d'ailleurs si la chute est trop tardive, ce qui tombe ne peut pas atterir dans la portion qui a reçu l'astre en effondrement).

Tout ceci se lit directement sur un Kruskal ou un Penrose.

m@ch3

*"portion" parce que la singularité n'est pas un point, c'est une ligne ou un cylindre sphérique,pas évident d'en parler car c'est hors de la variété, mais ce qui est sûr c'est que le voisinage immédiat est un cylindre sphérique infini dont le diamètre tend vers 0 (et non une sphère dont le diamètre tend vers 0 comme on pourrait le croire).

[mach3]

La relativité générale est vérifiée pour toute connexion qui a besoin d'un médiateur ayant une vitesse dans l'espace absolu (sans référentiel).

Or, le mécanicien classique n'a pas de complexe à parler d'équilibre sur une gamme de temps, supposant que la connexion n'a pas forcément besoin d'un médiateur mobile et que le temps n'est plus trop important. S'il y a équilibre, la dynamique n'est plus trop sensible au temps.

Il y a plein d'équations d'équilibre, plein.

La relativité générale dit qu'un surplus de turbulence peut faire osciller le champ gravitationnel. C'est une perturbation à l'équilibre, qui a besoin du temps dans sa définition de propagation. Mais l'équilibre, êtes-vous certain qu'il a besoin du temps ?

Donc pour le mécanicien classique, voir qu'un trou noir en phase d'équilibre a un champ gravitationnel dicté par la loi de gravitation, c'est intuitif.

Si le trou noir était agité, je comprends que l'équilibre serait attaqué et c'est le sens des ondes gravitationnelles.

Ce qui me trouble dans toutes les discussions est de ne jamais voir le mot équilibre. On ne modélise pas des trous noirs uniquement par intégration temporelle, je suppose.

cette remarque et la précédente du même auteur me paraissent totalement hors-sujet. Que vient faire la mécanique classique ici?

m@ch3

[invite577a1421]

D'où vient le profil de gravité dans un modèle de trou noir à l'équilibre ?

Si je comprends bien, il vient de la loi de gravitation qui est de la mécanique classique, non ?

[mach3]

D'où vient le profil de gravité dans un modèle de trou noir à l'équilibre ?

c'est quoi "un modèle de trou noir à l'équilibre" ?

Si je comprends bien, il vient de la loi de gravitation qui est de la mécanique classique, non ?

non, pas du tout. C'est de la relativité générale.

m@ch3

[papy-alain]

*"portion" parce que la singularité n'est pas un point, c'est une ligne ou un cylindre sphérique,pas évident d'en parler car c'est hors de la variété, mais ce qui est sûr c'est que le voisinage immédiat est un cylindre sphérique infini dont le diamètre tend vers 0 (et non une sphère dont le diamètre tend vers 0 comme on pourrait le croire).

Parler de singularité c'est, par définition, parler d'un domaine de la physique qui est hors du champ de compétence des théories actuellement validées (ici, la RG). Comment dés lors peut on décrire quelque chose qui ne peut ni s'observer, ni se calculer ? De plus, tu parles d'un cylindre sphérique infini, et on m'a toujours affirmé que les notions d'infini n'avaient pas leur place en physique.
Par ailleurs, tout le monde s'accorde à dire que la notion même de singularité disparaîtrait si l'on disposait d'une théorie de gravité quantique avérée.
Dans quelle mesure ne prend on pas une série d'hypothèses non vérifiées pour une réalité ?

[pascelus]

Parce que ce dont on parle est un modèle mathématique. Il est conforté par les observations récentes de M87* et les OG de Ligo/Virgo, au bémol près que la formation de l'horizon des evenements nécessaire pour qualifier cet objet de "trou noir" ne se produit qu'après un temps infini pour tout observateur distant (les alentours d'un TN sont un observateur).

Il y a donc divergence d'opinions sur l'origine des événements observés, pour certains c'est une observation de la zone en cours d'effondrement figée par le décalage temporel infini, pour d'autre c'est l'espace-temps intérieur à l'horizon qui se "propagerait" en dehors de l'horizon...

[invite577a1421]

mach3 :

Dans tous les cas, c'est aux contestataires de se justifier.

Le discours de tous les articles de vulgarisation est un discours de mécanicien classique : la gravité est équilibrée par la masse. Ce sont les contestataires qui voient des complexités voire même des impossibilités avec des discours de gravité quantique.

[papy-alain]

Parce que ce dont on parle est un modèle mathématique. Il est conforté par les observations récentes de M87* et les OG de Ligo/Virgo, au bémol près que la formation de l'horizon des evenements nécessaire pour qualifier cet objet de "trou noir" ne se produit qu'après un temps infini pour tout observateur distant (les alentours d'un TN sont un observateur).

Il y a donc divergence d'opinions sur l'origine des événements observés, pour certains c'est une observation de la zone en cours d'effondrement figée par le décalage temporel infini, pour d'autre c'est l'espace-temps intérieur à l'horizon qui se "propagerait" en dehors de l'horizon...

Désolé, mais quand je parle de la partie du modèle qui traite de la notion de singularité, rien n'est conforté. Les seules observations disponibles ont trait à ce qui se passe à proximité des TN. Les OG se forment hors de l'horizon et pour le reste on a des observations de l'environnement. Rien de nouveau dans tout cela.

[pascelus]

Le discours de tous les articles de vulgarisation est un discours de mécanicien classique : la gravité est équilibrée par la masse. Ce sont les contestataires qui voient des complexités voire même des impossibilités avec des discours de gravité quantique.

On n'est plus dans le sujet du tout là! Un trou noir ne se décrit pas correctement sans prendre en compte la relativité, comme le périhélie de mercure posait problème avant qu'Einstein ne trouve la solution. C'est meme la relativité qui a "inventé" cet objet "trou noir", ni les observations, ni la "mécanique classique"...
Que veut dire "gravité équilibrée par la masse"? tu vois là 2 forces de signe opposé?
La recherche d'une gravité quantique vise à comprendre comment agit la gravitation dans les cas extrèmes. Il ne s'agit pas d'une impossibilité mais d'une nécessité.

[pm42]

C'est meme la relativité qui a "inventé" cet objet "trou noir", ni les observations, ni la "mécanique classique"...

Ben non : https://fr.wikipedia.org/wiki/Histor...s_de_trou_noir

au bémol près que la formation de l'horizon des evenements nécessaire pour qualifier cet objet de "trou noir" ne se produit qu'après un temps infini pour tout observateur distant (les alentours d'un TN sont un observateur).

Il va falloir un temps infini pour que cette interprétation perso, qui n'est utilisée par aucun des chercheurs dans le domaine cesse apparemment.
Il doit y avoir un trou noir qui absorbe tout argument passant à proximité de la dite interprétation et la spaghetifie en un temps très cours.

Il y a donc divergence d'opinions sur l'origine des événements observés, pour certains c'est une observation de la zone en cours d'effondrement figée par le décalage temporel infini, pour d'autre c'est l'espace-temps intérieur à l'horizon qui se "propagerait" en dehors de l'horizon...

Personne de sérieux ne pense que quelque chose à l'intérieur de l'horizon se propage en dehors.

[pascelus]

Désolé, mais quand je parle de la partie du modèle qui traite de la notion de singularité, rien n'est conforté.

Tu as raison cette partie là du modèle ne sera jamais conforté et "on" sait bien qu'on a atteint la limite de validité de la RG et que justement il faut peut etre une théorie quantique de la gravitation pour poursuivre, ou des prises en comptes de phénomènes particuliers mais obligatoires qui éviteraient d'atteindre cette singularité. Il y a par exemple le complément de la RG (Einstein-Cartan-Sciama-Kibble) qui rajouteraient un torseur ignoré par Einstein car négligeable aux énergies "courantes"; l'alignements des spins dans les énergies extrèmes des trous noirs permettrait de ne jamais atteindre cette singularité. Il y a aussi des théories du rebond, de création de masses négatives, .... Mais peu de physiciens croient que ce modèle mathématique des trous noirs sera valide jusqu'au bout.

[mach3]

Parler de singularité c'est, par définition, parler d'un domaine de la physique qui est hors du champ de compétence des théories actuellement validées (ici, la RG). Comment dés lors peut on décrire quelque chose qui ne peut ni s'observer, ni se calculer ?

c'est pour cela que j'essaie, dans la mesure du possible, de parler du voisinage immédiat de la singularité plutôt que de la singularité elle-même, mais le raccourci se fait vite dans le langage...

De plus, tu parles d'un cylindre sphérique infini, et on m'a toujours affirmé que les notions d'infini n'avaient pas leur place en physique.

Dans le modèle mathématique pur RG, c'est un cylindre infini si c'est une solution du vide et un demi-cylindre (au même sens que demi-droite) dans le cas avec effondrement. La prise en compte de l'évaporation devrait "finir" le cylindre, mais ce n'est pas le sujet ici.

Par ailleurs, tout le monde s'accorde à dire que la notion même de singularité disparaîtrait si l'on disposait d'une théorie de gravité quantique avérée.
Dans quelle mesure ne prend on pas une série d'hypothèses non vérifiées pour une réalité ?

Comme pour l'instant on ne dispose pas d'une gravité quantique, on va se limiter à ce que la RG nous dit.

Le discours de tous les articles de vulgarisation est un discours de mécanicien classique : la gravité est équilibrée par la masse.

mais de quoi vous parlez? ce fil parle de relativité générale, la mécanique classique n'a rien à faire ici.

Ce sont les contestataires qui voient des complexités voire même des impossibilités avec des discours de gravité quantique.

on ne parle pas de gravité quantique (même si le sujet a été effleuré plusieurs fois), mais de relativité générale. Graviton ou non, il est naturel de se demander comment se transmet la gravitation dans un contexte où sa transmission n'est pas instantanée et où il y a des régions de l'espace-temps qui ne transmettent plus rien à d'autres.

Maintenant Cts31, arrêtez avec les hors-sujets, la prochaine fois j'appelle un collègue qui s'occupera de votre cas (je ne modère pas les discussions ou je suis impliqué).

m@ch3

[mach3]

pour d'autre c'est l'espace-temps intérieur à l'horizon qui se "propagerait" en dehors de l'horizon...

qui dit ça?

C'est meme la relativité qui a "inventé" cet objet "trou noir", ni les observations, ni la "mécanique classique"...

Ben non : https://fr.wikipedia.org/wiki/Histor...s_de_trou_noir

pas si simple, les concepts d'astre occlu (mécanique classique) et de trou noir sont quand même fondamentalement différents. En plus de cela le trou noir de la relativité générale a été "découvert" sans avoir connaissance de son cousin classique (à vérifier mais je crois bien que ni Schwarzschild, ni Einstein n'avaient connaissance des écrits de Michell ou Laplace concernant les astres occlus).

m@ch3

[pm42]

pas si simple, les concepts d'astre occlu (mécanique classique) et de trou noir sont quand même fondamentalement différents.

Bien sur. Mais puisqu'on est dans un fil où on chipote sur le thème de "on n'a pas le droit de parler de TN tant que l'horizon n'est pas formé", autant chipoter aussi sur l'aspect historique et rappeler cela.

Prochaine étape : on n'a pas le droit de parler d'horizon cosmologique parce qu'on ne pourra jamais l'observer non plus et que tout ce qui nous parvient de là est infiniment redshifté aussi.
C'est même pire : on peut envisager de se rapprocher d'un trou noir, de faire des mesures et expériences qui valideraient la présence d'un horizon (ou horizon en cours de formation) à n'importe quelle précision ou presque.
Par contre, on ne peut même pas se rapprocher de l'horizon cosmologique donc il va falloir inventer un nouveau mot pour le décrire aussi ?

[pascelus]

qui dit ça?

Effectivement le wiki francophone est pire et carrément faux puisqu'il disait meme il y a 1 jour à peine"La gravitation étant le seul effet pouvant émerger d'un trou noir..." (il parait que "exact" n'est pas forcément "vérité" pour wiki, juste le reflet de l'opinion la plus répandue).
Aujourd'hui c'est "Un trou noir n'étant détectable que par les effets de son champ gravitationnel,.." ce qui ne change pas grand chose à l'erreur...

au bémol près que la formation de l'horizon des evenements nécessaire pour qualifier cet objet de "trou noir" ne se produit qu'après un temps infini pour tout observateur distant (les alentours d'un TN sont un observateur).

Il va falloir un temps infini pour que cette interprétation perso, qui n'est utilisée par aucun des chercheurs dans le domaine cesse apparemment.
Il doit y avoir un trou noir qui absorbe tout argument passant à proximité de la dite interprétation et la spaghetifie en un temps très cours.

Je t'invite juste à lire ceci (comme quoi le débat est récurrent sur le forum) https://forums.futura-sciences.com/a...ml#post4767883 :

"il y a l'interview de Luminet dans une news récente, on devrait pouvoir clore le "débat".

Il a écrit "si l’on prend au sérieux jusqu’au bout la théorie mathématique des trous noirs, une telle preuve n’existe pas et ne peut pas être donnée."
et
"En pratique, toujours pour un observateur extérieur et il ne faut pas l’oublier, il faudrait attendre un temps infiniment long pour observer la formation de l’horizon des événements" (et je rajoute 'ou les effets de cette formation')""


PS: si un modérateur pouvait clore ce fil ce serait peut etre préférable car tout a déjà été dit. Merci d'avance

Vu que le parasite de fils est arrivé et que tout va vite partir en biberine, je pense que ce fil, ou tout a été dit, mérite sa fermeture.

[invite51d17075]

Il va falloir un temps infini pour que cette interprétation perso, qui n'est utilisée par aucun des chercheurs dans le domaine cesse apparemment.
Il doit y avoir un trou noir qui absorbe tout argument passant à proximité de la dite interprétation et la spaghetifie en un temps très cours.

devenue une "légende urbaine" de FS" ?
il faut retrouver l'auteur du fake initial.
ps :en fait, je sais mais je suis pas une balance

[invite577a1421]

Il ne s'agit pas d'une impossibilité mais d'une nécessité.

Tous les articles présentés dernièrement affichent la possibilité de modéliser et observer un trou noir, supposant qu'ils ont des solutions.
Je vois bien que vous contestez cette possibilité, mais donc ce forum aurait plus raison que ces articles vulgarisés ?
Je n'empêche rien, dans ma discipline je vois bien les excès de vulgarisation, mais là ils ont quand même fait une conférence de presse.

[invite577a1421]

mach3 : je suis scientifique professionnel, ne me prenez pas pour un naïf qui pollue les forums.

Demandons à un modélisateur de trou noir ce qu'ils font. Comment gèrent-t-ils le lien entre la masse intérieure et la gravité extérieure malgré un horizon ?

[invite51d17075]

mach3 : je suis scientifique professionnel, ne me prenez pas pour un naïf qui pollue les forums.
Demandons à un modélisateur de trou noir ce qu'ils font. Comment gèrent-t-ils le lien entre la masse intérieure et la gravité extérieure malgré un horizon ?

passons sur la tonalité autoritaire.
j'avoue que cette question me titille aussi.
cela rejoint d'ailleurs :

Graviton ou non, il est naturel de se demander comment se transmet la gravitation dans un contexte où sa transmission n'est pas instantanée et où il y a des régions de l'espace-temps qui ne transmettent plus rien à d'autres.

et posée autrement, ( même naïvement pour ma part ):
l'effet gravitationnel observé d'un TN attribué à sa "masse" correspond-il à sa "masse totale" (donc y compris interne si cette expression a un sens ).

Cts semble pouvoir me répondre, si je lis son message ?

[mach3]

@cts et anset : Relire les messages 24 et 25 de 0577. Plusieurs fois si nécessaire. Si après ça il reste des questions, les poser en rapport avec ces messages.

m@ch3

[invite51d17075]

merci.
je les avais trop vite survolés. la réponse y était, effectivement.

[invite6486d7bd]

Parler de singularité c'est, par définition, parler d'un domaine de la physique qui est hors du champ de compétence des théories actuellement validées (ici, la RG). Comment dés lors peut on décrire quelque chose qui ne peut ni s'observer, ni se calculer ?

En fait (d'après ce que j'en sais), on peut tout à fait parler des singularités dans un TN selon les théories modernes en vigueur (qui sont évidemment des "zones" que l'on ne peut modéliser que pour des observateurs qui ont passé l'horizon des évènements).

Il y a d'ailleurs 3 singularités.

La dernière (celle qui est la plus connue car c'est elle qu'on a connu en premier), consiste en une oscillation de l'espace, constituée alternativement par un étirement de l'espace dans une première direction et une compression dans la seconde direction perpendiculaire à la première direction, suivi d'une compression dans la première direction et d'une compression dans la seconde.

Les deux autres, sont d'une autre nature.

La seconde, reflète l'effet de la compression du temps, qui intervient dans le TN relativement au "temps normal" qui s'écoule dans l'Univers.
Tout ce qui tombe après l'observateur dans le TN, à l'échelle de temps de l'univers (donc de "maintenant", pour l'observateur, jusqu'à la fin de l'univers) arrive ... en même temps.
Ce qui évidemment produit une flash énergétique d'une intensité inimaginable et qui atteint l'observateur, "par l'arrière".

La troisième singularité, c'est le reflet ou rebond de toute la matière qui a pu tomber avant l'observateur dans le TN, et une portion de celle-ci est renvoyée vers l'observateur, "par l'avant".

[papy-alain]

Décidément, y en a qui ne manquent pas d'imagination.

[Deedee81]

Salut,

Singularité a un sens très précis.

Aucun des trois cas que tu cites n'est une singularité (seule la singularité centrale en RG non quantique répond à cette définition).

De plus :

La dernière (celle qui est la plus connue car c'est elle qu'on a connu en premier), consiste en une oscillation de l'espace, constituée alternativement par un étirement de l'espace dans une première direction et une compression dans la seconde direction perpendiculaire à la première direction, suivi d'une compression dans la première direction et d'une compression dans la seconde.

Ca, c'est : https://fr.wikipedia.org/wiki/Univers_mixmaster
Cela ne concerne certainement pas les trous noirs

[shub22]

Peut-être pour sortir de cette aporie se dire que c'est juste une question de formulation, de sémantique et/ou linguistique appliquée à la science. Les ondes gravitationnelles se traduisent concrètement ou sont équivalentes à des déformations des géodésiques de l'espace-temps.
Lorsque des ondes ne peuvent pas sortir comme d'un TN, cela se traduit néanmoins par une déformation de l'espace-temps.
Donc il y a ou y aurait -à dire vrai c'est une supposition épistémologique ou axiome à la base- le fait qu'on évoque un même paradigme: déformation de l'espace-temps= effet des ondes gravitationnelles (même quand physiquement elles ne peuvent sortir comme dans le cas d'un TN)
Ça a l'air d'un sophisme ta question mais je crois que tu as raison de poser la question néanmoins
Et je sais pas si ma formulation est correcte non plus

[invite6486d7bd]

Ca, c'est : https://fr.wikipedia.org/wiki/Univers_mixmaster

Effectivement, c'est ça :

Une singularité BKL est une solution de vide, asymétrique et chaotique aux équations de champs d'Einstein conjecturée pour représenter la géométrie intérieure réelle d'un trou noir « physique » formé par effondrement gravitationnel.

L'univers mixmaster est une solution à la relativité générale qui présente les propriétés similaires à celles discutées par la singularité BKL.

Historique
La singularité BKL a été découverte par les physiciens soviétiques Belinsky, Khalatnikov, et Lifchitz après que ces derniers eurent reconnu à l'automne 1969 qu'une singularité devait être là où aboutissaient les étoiles en implosion.

Principe de fonctionnement
Selon le schème BKL, un astronaute ou une particule ayant dépassé l'horizon absolu donc condamné à rester au sein du trou noir, se voit d'abord étiré et comprimé dans toutes les directions.

Ce phénomène d'étirement-compression oscille de façon aléatoire et chaotique dans le temps mais augmente, en moyenne, au fur et à mesure que l'on se rapproche de la singularité.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Singularit%C3%A9_BKL

[0577]

Bonjour,

Décidément, y en a qui ne manquent pas d'imagination.

En fait, la description de LeMulet, qui s'applique aux trous noirs en rotation, est correcte: voir par exemple slides 83-86 de cet exposé par Kip Thorne
http://burkeinstitute.caltech.edu/do.../20-thorne.pdf

Un article technique: https://arxiv.org/abs/1109.5139

[mach3]

Lorsque des ondes ne peuvent pas sortir comme d'un TN, cela se traduit néanmoins par une déformation de l'espace-temps.
Donc il y a ou y aurait -à dire vrai c'est une supposition épistémologique ou axiome à la base- le fait qu'on évoque un même paradigme: déformation de l'espace-temps= effet des ondes gravitationnelles (même quand physiquement elles ne peuvent sortir comme dans le cas d'un TN)

Des OG émises sous l'horizon causent des déformations qui restent sous/après l'horizon futur et n'influence jamais l'extérieur. Les déformations qui sont à l'extérieur ont leurs causes à l'extérieur.

Avant de partir dans de l'ammoscaphèsophie, lire et comprendre le fil serait pas mal. Il y a eu des messages très clairs et très précis de la part de yves95210 et 0577 notamment.

m@ch3