Bonjour
Expérience de pensée
Que se passerait t'il si on lançait une sphère vide dans un trou noir ?
1ère hypothèse: le rayon de la sphère est = au rayon de schwarzschild
2ème hypothèse le rayon de la sphère est très petit par rapport au rayon de schwarzschild
Le nombre d'imbéciles est incalculable,il y a de fortes probabilités que j'en suis
Salut,
Ta sphère est construite dans un matériau donné ? (je suppose, car si c'était juste un lieu géométrique, je vois mal comment la lancer)Envoyé par roro222
Elle pénétrerait sans incident l'horizon (juste un petit bout pour le premier cas) puis serait pulvérisée par les forces de marées (ou bien avant, tout dépend du trou noir et de la résistance des matériaux). Pour un TN super massif elle pénétrerait plus facilement (forces de marées assez faibles près de l'horizon)
Pour une grande sphère (proche de Rs), même en simplifiant les calculs de résistance des matériaux, ça doit être singulièrement difficile à calculer mais "pulvérisé tu seras" disait Mâitre Yoda. C'est juste les détails qui sont difficiles.
J'ai déjà vu le résultat d'une simu numérique pour une sphère grande..... une étoile en fait ! Donc, peu solide (c'est du gaz). C'est étonnant de voir comme se disloque.
Si tu as une autre idée en tête sur "que se passe-t-il", tu peux préciser (la question étant très générale j'ai peut-être répondu un peu à côté, y a que toi qui peut le dire)
Dernière modification par Deedee81 ; 19/02/2020 à 10h52.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Oui la sphère est en matériaux
Pour un grand trou noir, elle passe l'horizon sans encombre et va tomber vers la singularité (tu dis et je m'en doutais)
C'est la que je n'arrive pas à voir ou conceptualiser
Prenons le cas ou le rapport des rayons bulle/trou noir est grand mais non négligeable
- Qu'est ce que ça fait au trou noir de se voir avec une bulle de vide en son sein
- Décentrage de son centre de gravité ?
- Quand la bulle va imploser ?
- y aurait t'il émission d'ondes gravitationnelles ?
- Modification soudaine du rayon de l'horizon avant/après implosion ?
- Autres effets ?
Le nombre d'imbéciles est incalculable,il y a de fortes probabilités que j'en suis
???? Ca lui fait plaisir ? Non sans rire, je ne comprend pas la question.
Je rappelle qu'un TN (sans matière qui dégringole dedans) c'est surtout du vide. Donc, une bulle de vide dans du vide, ben, ça change pas grand chose (*).
"Son" : le TN ? Non, sauf si cette sphère est extrêmement massive (je parle évidemment de changement notable, mesurable).
Elle ne va pas imploser mais exploser, se déchirer : je l'ai dit plus haut, les forces de marées. Impitoyables (pour un TN stellaire, aucune matière connue n'y résisterait avant même de passer l'horizon, et pour un TN supermassif, près de l'horizon ça va, mais ça finit quand même par diverger).
Non, sauf à nouveau si la sphère est trèèèèès massive.
Toujours non pour la même raison.
Pas a priori.
Et ne me demande pas ce qui se passe quand la sphère est massive car là impossible de répondre facilement. C'est comme pour la fusion de deux TN. Ca ne peut se faire que par calcul numérique et même qualitativement on n'y échappe pas. A moins que quelqu'un ici ne connaisse bien les résultats numériques de ce calcul et leur analyse.
(*) Ca me rappelle :
"Comme une bulle de savon
Qui s'approche de toi
Que tu touches du doigt
Puis qui s'en va, qui n'est plus là
Le nez collé
A la vitre glacée
Ou contre ta télé
Tu plonges la main dans le bocal
Et tu n'en sors que dalle"
Merci monsieur Aubert.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Petit détail : si t'arrive à voir/visualiser ce genre de géométrie extrême, alors là chapeau. Doit pas y avoir grand monde sur Terre qui y arrive.
Le mieux à faire est de raisonner soit avec des diagrammes de Penrose (c'est déjà très bien, mais ça a ses limites) ou avec les équations (mais faut connaitre, et les calculs peuvent être ardu, a fortiori de tête pour "visualiser")
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Il m'arrive souvent de rêvasser
Je me vois flottant dans l'espace avec un visuel d'une pure limpidité sur le soleil me brulant une face alors que mon dos frissonne de froid. Ou flottant près d'un trou noir voyant une zone circulaire déformant l'arrière plan et me sentant accélérer vers cette zone
Après tout Einstein se voyait bien chevaucher son photon
Le nombre d'imbéciles est incalculable,il y a de fortes probabilités que j'en suis
On dira rien à Einstein mais là..t'es juste robert ..de loin
Dernière modification par zebular ; 19/02/2020 à 18h46.
Salut,
Moi aussiIl m'arrive souvent de rêvasser
(enfin, pas du même genre, mais des rêveries scientifiques quand même)
(et cette nuit j'ai rêvé que je creusais.... un tunnel, genre Saint Gothard... avec, accrochez-vous : de l'acide !!!! Mais où ai-je été pêché cette idée)
Hé, Einstein, le photons sous son c...erveau, cela lui a donné le prix Nobel quand même (avec l'effet photo-électrique).
(curieusement, cette idée était plus proche de la relativité mais qui en définitive.... n'est pas du tout une théorie de la lumière)
Heu.... je vais avoir l'air idiot mais tant pis : c'est qui Robert ???On dira rien à Einstein mais là..t'es juste robert ..de loin
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Moi aussi je me pose la question
A moins que zebular me prenne vu de loin pour Robert Andrews Millikan qui travailla sur la charge élémentaire pour voir si un photon pouvait supporter le poids d'Albert en selle dessus
Le nombre d'imbéciles est incalculable,il y a de fortes probabilités que j'en suis
DD l'a déjà dit mais c'est vraiment sur ce point que pêche ton intuition.
Un trou noir, c'est vide.
Parcours Etranges
tiens je lis ça sur la page wiki : "la masse volumique d'un trou noir de 10^8 masses solaires est comparable à celle de l'eau". La densité de l'eau, on est loin du vide quand-même.
Donc on peut dire que c'est pas le même vide qu'a l'extérieur ?
Ou alors toute la densité se trouve dans la singularité et le vide entre celle-ci et l'horizon est la même qu'a l'extérieur ?
Le nombre d'imbéciles est incalculable,il y a de fortes probabilités que j'en suis
Oui, toute la masse se trouve dans la singularité (à part celle des particules qui viennent éventuellement de traverser l'horizon et qui sont en train de tomber vers la singularité).
Mais le vide sous l'horizon n'est pas "le même qu'à l'extérieur", car aucune particule ne peut éviter de rejoindre la singularité en un temps très court (il est impossible de rester en orbite à l'intérieur de l'horizon d'un trou noir).
Le fait de parler de densité d'un trou noir est trompeur : on a affaire à une masse centrale (la singularité, où la densité est infinie), entourée de vide (où la densité est nulle).
Cela m'amène à des questions:
Une fois la particule traversé l'horizon, quelle est sa vitesse ?
Atteint t'elle la vitesse de la lumière au moment du passage ?
Si oui peut t'elle tomber que direct en ligne droite vers le centre sans la moindre spiralisation ?
Le nombre d'imbéciles est incalculable,il y a de fortes probabilités que j'en suis
Salut,
Par rapport à quoi ?
Ce qu'on peut dire c'est que :
- la vitesse coordonnée peut être indicative mais est quelque peu "artificielle"
- par rapport à l'horizon, la question n'a guère de sens vu la déformation extrême de l'espace-temps. Sauf quand elle franchit l'horizon, disons par rapport à un objet stationnaire juste au dessus de l'horizon, car là c'est local.
- De même par rapport à un objet que la particule croiserait
Dans ce cas la vitesse est toujours inférieure à c (pour des objets massifs)
Ce qui est vraiment significatif c'est le temps de chute, en temps propre (depuis l'horizon pour une chute libre jusqu'au centre) : de l'ordre de la milliseconde pour un TN stellaire, de l'ordre de l'heure pour un TN super massif.
Donc, non.
Une question simple qui peut mener loin
Non, elle peut avoir toutes sortes de trajectoires. Mais la plus longue en temps propre est celle de chute libre. Toute tentative de freiner ou de spiraler... te fait arriver plus vite !!!! Ca parait paradoxal mais c'est à nouveau dû à la déformation faramineuse de l'espace-temps. On peut le vérifier sur un diagramme de Penrose (enfin, pas pour les spirales, ce sont des diagrammes r-t, mais on peut aussi le calculer of course).
Pour montrer à quel point c'est contre-intuitif : lorsqu'un corps est en orbite, disons un satellite terrestre, il est en "équilibre" car la force centrifuge le pousse à aller vers l'extérieur alors que la gravité le pousse à aller vers le corps massif. La force centrifuge est simplement l'effet local (dans le référentiel de l'objet) dû au fait que l'objet a tendance à continuer tout droit (donc à s'éloigner) alors qu'il est forcé de rester en orbite (force centripète = gravité)
Mais dans un trou noir, la force centrifuge s'inverse !!!! En fait, cela se produit déjà hors du trou noir, juste sous la dernière orbite (instable !) des photons. Sur cette orbite, la force centrifuge s'annule. Sous l'orbite, la force centrifuge pousse vers le trou noir.
C'est une des raisons qui fait que c'est difficile d'échapper à ces monstres (et pourquoi il n'y a aucune orbite même instable sous la dernière orbite des photons).
Ce phénomène parait paradoxal car l'explication "tendance à continuer tout droit" reste juste alors que la force s'inverse !!!!
Il est toutefois assez facile à expliquer sans calcul, avec un minimum de raisonnement et en utilisant le principe d'équivalence.
Ici je donne cette explication vulgarisée :
http://fr.scribd.com/doc/204166860/V...es-etoiles-pdf
(V.3.3 à partir de "orbites")
Ici une explication plus technique :
https://www.researchgate.net/publica...ild_Black-Hole
Ce genre de chose illustre bien les étrangetés et contre-intuitivités d'un espace-temps aussi déformé.
Un exemple : si tu es sur la dernière orbite des photons (dirigé dans le sens de l'orbite) et que tu vas en ligne droite (au sens visuel et géométrique)..... alors tu reste autour du trou noir !!!!! Mieux avec de bonnes jumelles tu verrais tes fesses
Dernière modification par Deedee81 ; 21/02/2020 à 09h15.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Site payanten anglais donc pas pour moi
Merci quand même pour tes explications
Le nombre d'imbéciles est incalculable,il y a de fortes probabilités que j'en suis
Privilège de modérateur, je peux te l'envoyer par e-mail, si tu es d'accord uniquement.
Difficile d'échapper à l'anglais en science, malheureusement. J'avais vu de très bons articles sur le sujet et le fameux "paradoxe du sous-marin" sur ArXiv mais.... en anglais.
Même dans wikipedia il y a en anglais mais pas en français.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Si, en vitesse locale (au sens RR locale) cad par rapport à des objets fixes (=par rapport à l’espace), dans le cas d’une chute radiale, et ce quel que soient l’altitude et la vitesse de départ. Pour du non radial je ne sais pas...
Dernière modification par Mailou75 ; 21/02/2020 à 11h29.
Trollus vulgaris
Non rigoureux. Il n'y a pas d'objet "fixe" de référence sur l'horizon (pas un lieu). Il est mieux de dire que l'horizon croise le chuteur à la vitesse de la lumière (vitesse de l'horizon par rapport au chuteur). On ne dira pas que le chuteur va à la vitesse de la lumière par rapport à l'horizon, ce serait comme dire qu'un observateur va à la vitesse de la lumière par rapport à un photon.
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Ok, si tu préfères. Il faut alors préciser que le chuteur est «immobile»
Trollus vulgaris
Des objets massifs allant à la vitesse de la lumière sans transformer Einstein en Derviche tourneur ?
Des objets fixes dans un trou noir ???
Par rapport à l'espace, dans une théorie invariante par difféomorphisme ???
On va faire simple et physique : ton tachymètre, tu le fait fonctionner comment en pratique ?
(ne dit pas "je le relie à la roue"
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Il atteignent c en même temps que l’horizon (ou peut être qu’ils disparaissent parce qu’ils atteignent c et sortent de ton «univers», question d'interprétation...). Aucun problème avec Einstein donc, rien de l’univers accessible ne va à c.
Je n’ai pas parlé d'intérieur...Des objets fixes dans un trou noir ???
Oui, par rapport à l’espace local cad des objets immobiles (accélérés). Peut être peux tu préciser le sens ta savante remarque ?Par rapport à l'espace, dans une théorie invariante par difféomorphisme ???
Suppose une route fabriquée avec des tronçons accélérés de façon à ce qu’ils restent sur immobiles. Alors la vitesse dont je parle est celle par rapport à la route, tout simplement. (NB: l’observateur éloigné verra les tronçons compressés et celui qui chute «doublement compressé»)On va faire simple et physique : ton tachymètre, tu le fait fonctionner comment en pratique ?
Trollus vulgaris
Salut,
On parlait de l'intérieur.... et tu nous a répondu ça.
De plus, même sur l'horizon ça reste selon moi une sottise.
L'invariance par difféomorphisme implique qu'il n'existe pas "d'arrière-plan" par rapport auquel on pourrait définir sa vitesse (comme ""l'espace"). On ne peut parler que de vitesse entre objets physiques (et localement en RG).
Donc, tu considères un truc stationnaire sur l'horizon, disons un objet X en position forcée un epsilon juste au-dessus de l'horizon. C'est ça ? (c'est pas clair tes tronçons).
Prenons un objet Y en chute libre, peux tu me montrer avec les équations que la vitesse de Y par rapport à X est c (à epsilon près) (donc dans le référentiel de X au niveau de X, localement) ? (*)
Si oui, il reste que c'est toujours inférieur à c (on ne peut être stationnaire sur l'horizon) mais comme on peut tendre arbitrairement vers l'horizon, alors j'admettrai que je me suis trompé (ou plutôt que je t'avais mal compris, je ne suis pas infaillible : et j'enlèverai le "sottise" dans ce message).
(*) attention, Schwartzchild est pas bon, ne te laisse pas piéger. Ses coordonnées concordent bien avec un référentiel lointain, mais pas près de l'horizon.... d'où la "fausse singularité" sur l'horizon d'ailleurs. Faut forcément utiliser un meilleur système, KS par exemple, et faire une transformation appropriée.
Dernière modification par Deedee81 ; 24/02/2020 à 07h47.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Salut,
??
Quand je lis "passage" j'entends de l'extérieur vers l'intérieur, c'est de la mauvaise foi...Donc, non.
Pas tout à fait d'accord, il existe un "espace rigide" qui est statique et dont la dimension ne varie pas. Il y a une analogie entre les immobiles (accélérés) en coordonnées de Kruskal, avec une distance qui reste constante entre eux (RG), et des accélérés de Rindler qui tendent entre eux une "corde de Bell" qui ne casse pas, en coordonnées de Minkowski (RR). Le dessin est similaire, des hyperboles et des droites rayonnantes, l'explication l'est aussi.L'invariance par difféomorphisme implique qu'il n'existe pas "d'arrière-plan" par rapport auquel on pourrait définir sa vitesse (comme ""l'espace").
C'est ce que je fais...On ne peut parler que de vitesse entre objets physiques (et localement en RG).
Je ne pourrais pas le démontrer… mais le montrer oui. La vitesse de chute radiale depuis l'infini donnée par la formule de Newton cadDonc, tu considères un truc stationnaire sur l'horizon, disons un objet X en position forcée un epsilon juste au-dessus de l'horizon. C'est ça ? (c'est pas clair tes tronçons). Prenons un objet Y en chute libre, peux tu me montrer avec les équations que la vitesse de Y par rapport à X est c (à epsilon près) (donc dans le référentiel de X au niveau de X, localement) ?
reste valable chez Schwarzschild en tant que vitesse locale par rapport aux immobiles. Si tu regardes le dessin du bas au centre ici https://forums.futura-sciences.com/d...ml#post6393977 tu peux voir qu'au moment où Rouge en chute libre depuis l'infini croise Vert foncé immobile à 1,561Rs, leur vitesse relative est 0,8c [racine(1/1,561)~0,8]. Dans le carré vert qui est un Minkowski local, l'angle hyperbolique entre leurs lignes d'univers correspond bien à cette vitesse.
Par extension, quand on se trouve à epsilon du trou noir, la vitesse relative entre un immobile (=définissant un espace rigide au sens corde de Bell) et un chuteur tendra bien vers c [racine(1/1)~1]. CQFD ?
Je ne te demande pas d'effacer des messages…(…) alors j'admettrai que je me suis trompé (ou plutôt que je t'avais mal compris, je ne suis pas infaillible : et j'enlèverai le "sottise" dans ce message).
Et attention à ne pas confondre la "solution de Schwarschid" avec les divers systèmes de coordonnées utilisés pour la décrire qui disent tous la même chose sous une forme différenteattention, Schwartzchild est pas bon, ne te laisse pas piéger (…) Faut forcément utiliser un meilleur système, KS par exemple, et faire une transformation appropriée.
Trollus vulgaris
Non, mais mailou, tu déconnes là!
Autant tu as fais énormément de progrès dans ta compréhension de la RG ces derniers temps, autant là tu insistes sur des affirmations fautives, qui pourrait être considérés comme de la théorie personnelle hors-charte.
ça ne rend pas pour autant correct de dire qu'un objet atteint la vitesse de la lumière sur l'horizon. L'horizon ne fait pas partie de cet espace rigide (en Schwarzschild tout comme en Rindler).Pas tout à fait d'accord, il existe un "espace rigide" qui est statique et dont la dimension ne varie pas. Il y a une analogie entre les immobiles (accélérés) en coordonnées de Kruskal, avec une distance qui reste constante entre eux (RG), et des accélérés de Rindler qui tendent entre eux une "corde de Bell" qui ne casse pas, en coordonnées de Minkowski (RR). Le dessin est similaire, des hyperboles et des droites rayonnantes, l'explication l'est aussi.
C'est du même acabit que considéré qu'un photon puisse être immobile dans un référentiel.
non pas CQFD, parce qu'il n'y a pas d'immobile sur l'horizon, donc même si on peut faire tendre epsilon vers 0, afin d'avoir la vitesse par rapport à un immobile de Schwarzschild arbitrairement proche de l'horizon, on ne peut pas annuler epsilon (ou alors on ne fait pas de physique...). On peut dire la vitesse par rapport à un immobile de Schwarzschild tend vers c quand la coordonnée radiale de cet immobile tend vers rs, mais c'est tout, on s'arrête là.Par extension, quand on se trouve à epsilon du trou noir, la vitesse relative entre un immobile (=définissant un espace rigide au sens corde de Bell) et un chuteur tendra bien vers c [racine(1/1)~1]. CQFD ?
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Ok ça me va !
(faut quand même voir que l’horizon n’est pas constitué de photons, on en reparlera...
Trollus vulgaris
Salut,
EDIT on s'est croisé, mais ça va
Pas grave. Je ne t'y oblige pas. Qu'on ne soit pas d'accord, soit (et même en opposition totale). Et si on ne peut se départager, y a pas mort d'homme. On peut vivre avec ça. Moi-même je pourrais aller voir ça de plus près mais.... ça prend forcément du temps, que je n'ai pas. Je ne vais pas t'imposer ce que je ne m'impose pas à moi-même.
Comme disait Boris l'animal : accordons-nous sur un désaccord.
Y a pas que les trous noirs dans la vie (en fait, dans la vie il y en a même trèèèèèès peu, heureusement)
EDIT : et pour que ce soit clair que c'est un désaccord pour le moment non tranché, j'ai retouché mon message plus haut.
TN = trou newtonien ?
Non, sans rire, Newton pour un trou noir ?????
Pour le reste mach3 a donne des explications. Sauf ça :
Mais la vitesse coordonnée r/t sur l'horizon sera différente pour chaque système de coordonnées (pour la même solution, je suis tout à fait d'accord). C'est là-dessus que j'attirais l'attention : ne pas confondre "coordonnées (arbitraires)" et physique. Il faut toujours à un moment ou un autre faire le lien entre coordonnées et données physiques, sinon la compréhension reste limitée (et hélas il n'y a pas beaucoup de présentation "technique" de la RG/TN qui le fait.... mais on le trouve quand même dans certains cas, comme dans le bon vieux Gravity, même si ce n'est pas dit explicitement comme ça).Et attention à ne pas confondre la "solution de Schwarschid" avec les divers systèmes de coordonnées utilisés pour la décrire qui disent tous la même chose sous une forme différente
Dernière modification par Deedee81 ; 24/02/2020 à 07h48.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Re,
Ben oui, tout simplement... comme quoi t’es pas allé voir de très près. (Avec comme pendant : soit c’est une coïncidence, ce qui est dit dans les textes, soit la RG est une arnaque car elle part du résultat : une formule contenant le G de Newton, caché dans Rs...)
Je sais. Pour ma part le seul système «physique» au sens référentiel d’un observateur c’est Schw, pour l’observateur à l’infini, par extension des «Schw-like» pour des immobiles comme le Vert foncé montré dans le lien que j’ai donné. Les autres systèmes sont juste pratiques pour montrer certaines choses.(...) ne pas confondre "coordonnées (arbitraires)" et physique. Il faut toujours à un moment ou un autre faire le lien entre coordonnées et données physiques, sinon la compréhension reste
À plus
Mailou
Trollus vulgaris
Et je n'ai pas envie d'aller voir. Le seul "Newton" que j'accepte en RG c'est les formulations "post-newtoniennes".
Ce qui ne me supprend vraiment pas de la part de quelqu'un qui n'a même pas compris le mot "difféomorphisme"
(ou comme disait le physicien Tom Roberts "GR is a diverse theory because of its coordinate independence", bien que l'invariance par difféomorphisme soit un peu plus large que ça)
http://users.telenet.be/vdmoortel/di...GRDiverse.html
(dis, heu, c'était pas à toi qu'il répondait par hasard ?
Ah oui, j'oubliais ça. Les cht'tits dessins de Mailou ou "comment faire de la physique à la mode Picasso sans rien comprendre à la physique".
Bon, je quitte ce fil car je vais devenir méchant et je ne veux pas modérer en étant juge et partie.
Je l'ai dit : on n'est pas d'accord, on ne pourra trancher que par les équations (et pas Newton, ni Aristote quitte à préciser) et je n'en ai pas le temps et toi tu n'en es pas capable (selon tes propres mots). Alors restons-en là. Et si tu contre-argumente et estime "avoir gagné", grand bien te fasse.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Je suis content que ça te fasse rire
A plus
Trollus vulgaris
