Trou noir bizarre?

[mach3]

Il resterait aussi à mieux préciser aussi amha la formulation découlant de la RG qui dit que "en présence de masses ou densités d'énergie l'espace-temps se courbe". Elle garde en soi une dichotomie confusante entre les objets et l'espace-temps, les 1ers influant sur ce dernier, alors que ça ne peut pas etre aussi tranché vu cet exemple extrème des TN où la prétendue origine de la courbure n'existe plus.

Le problème est dans l'expression "n'existe plus" qui suppose une hypersurface de genre espace arbitraire et matérialisant le "maintenant" dans lequel elle s'applique. Or, étant (jusqu'à preuve du contraire) à l'extérieur du trou noir, et donc dans l'ailleurs des évènements qui précèdent arbitrairement la formation de l'horizon, on peut toujours choisir une hypersurface de genre espace qui contient l'évènement courant (notre ici-et-maintenant) et ces évènements qui précèdent arbitrairement la formation de l'horizon. Cette hypersurface est un "maintenant" au même titre que n'importe quelle autre hypersurface de genre espace contenant l'évènement courant, notamment celles qui contiennent des évènement post-horizon, voire même arbitrairement proches de la singularité, il n'y a pas de critère objectif physique pour préférer l'une ou l'autre. Selon le choix de l'hypersurface qui sera le "maintenant", le "présent", alors l'astre existe (pas d'horizon formé) ou n'existe presque plus au sens ou il est toujours dans l'hypersurface mais où rien ne pourra plus nous parvenir de lui (astre entièrement sous l'horizon) ou n'existe plus du tout (toutes les particules de l'astre ont abouti à la singularité avant l'hypersurface considérée).
Mais de l'existence en fait on s'en fiche, car ce n'est pas physique. Le contenu d'une hypersurface est physique mais pas sa qualification comme "présent contenant ce qui existe maintenant". Tout ces "maintenants" se déduisent les uns des autres. On pourra calculer l'évolution passée comme future (collision, etc...) à partir de n'importe lequel, vu que c'est strictement local : tout est régit par des équations différentielles qui garantissent une continuité (divergence nulle du tenseur énergie-impulsion, identité de biancchi, etc).
Si on choisit une hypersurface qui coupe l'horizon et ne contient plus de matière, celle-ci contient néanmoins en germe l'information de ce qui "était" dans le passé.

m@ch3
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[pascelus]

Si on choisit une hypersurface qui coupe l'horizon et ne contient plus de matière, celle-ci contient néanmoins en germe l'information de ce qui "était" dans le passé.

L'expression "en présence de masses ou densités d'énergie l'espace-temps se courbe" donne un maintenant et sous-entend un passé (ou la courbure n'était pas ce qu'elle est), et un futur ou elle ne sera plus telle quelle. Mais ok je vois le propos, raisonner en 4D et revoir la notion d'existence ainsi...
En fait le "n'existe plus" que j'évoquais est celui de nos observations FAPP de trou noir. On est d'accord sur le fait que la formation "réelle" de l'horizon absolu ne nous est pas (ni n'a été, ni sera) accessible, mais il y a un moment, dans un temps fini, où on recoit le dernier photon, où on perçoit éventuellement la dernière OG issue de ce qui va disparaitre sous l'horizon. C'est à partir de ce moment FAPP que je considérais que cette "source de la courbure" n'existe plus pour nous...

[inviteb2a9b26c]

Bonjour, pour clarifier certains messages que j’ai lu sur ce fil. Déjà les ondes gravitationnelles sont par définitions des vibrations de l’espace temps (la géométrie). Elles ne sont pas les messagers de la gravité. Quand aux trous noir c’est seulement des objets suffisamment massif qui font que même la lumière qui se déplace à la vitesse la plus grande ne peut s’en échapper passer un certain Rayon. Mais la masse est toujours présente et ne disparaît pas avec la formation du trou noir. On appelle ça un trou mais c’est seulement une zone où la gravité est plus forte (vitesse de libération > c). Si le trou est noir c’est pas parce que la région d’espace temps a disparu en laissant un trou c’est juste que la lumière est bloquée dans la singularité.

[Pio2001]

c’est seulement une zone où la gravité est plus forte (vitesse de libération > c).

Tiens, c'est un bon argument, ça.
On peut le développer de la façon suivante : si le temps est gelé a proximité d'un trou noir, c'est à cause de la gravité. C'est elle qui gèle le temps.

Par conséquent, dire que la gravité ne peut pas s'échapper parce que le temps est gelé est absurde : si le temps est gelé, c'est justement par la présence de la gravité !

PS. encore pire : la gravité ne pourrait pas s'échapper parce qu'elle serait retenue... par la gravité ! Donc s'il y a de la gravité, il ne peut pas y avoir de gravité ??

[papy-alain]

Tiens, c'est un bon argument, ça.
On peut le développer de la façon suivante : si le temps est gelé a proximité d'un trou noir, c'est à cause de la gravité. C'est elle qui gèle le temps.

Par conséquent, dire que la gravité ne peut pas s'échapper parce que le temps est gelé est absurde : si le temps est gelé, c'est justement par la présence de la gravité !

PS. encore pire : la gravité ne pourrait pas s'échapper parce qu'elle serait retenue... par la gravité ! Donc s'il y a de la gravité, il ne peut pas y avoir de gravité ??

Le temps du TN n'est gelé que pour un observateur distant. Localement, le temps est invariant.

[pascelus]

Bonjour,

Bonjour, pour clarifier certains messages que j’ai lu sur ce fil. Déjà les ondes gravitationnelles sont par définitions des vibrations de l’espace temps (la géométrie). Elles ne sont pas les messagers de la gravité.

Tout dépend de ce qu'on entend par "messager de la gravité":https://forums.futura-sciences.com/a...l#post5966888:

La bonne question est de se demander ce qui se passe en un endroit suite au changement de la répartition d'énergie et de quantité de mouvement (et donc de masse) à un autre endroit, distant. Le changement de répartition va engendrer une onde gravitationnelle qui va se propager à la vitesse limite, "mettant à jour" le champ gravitationnel. C'est très similaire à ce qui se passe en électromagnétisme.

Donc aucune modification interne de l'horizon ne peut etre transmise à l'extérieur. Le but de ce fil est de montrer que les modifications se produisent à l'extérieur de l'horizon, et l'information de "masse" que nous déduisons des observations d'influences gravitationnelles, comme la rotation des poussières aux alentours ou les effets de lentilles gravitationnelles, sont données uniquement par la courbure de l'espace-temps extérieur au TN.

Quand aux trous noir c’est seulement des objets suffisamment massif qui font que même la lumière qui se déplace à la vitesse la plus grande ne peut s’en échapper passer un certain Rayon. Mais la masse est toujours présente et ne disparaît pas avec la formation du trou noir.

On en sait absolument rien si la masse (baryonique) est toujours présente ou pas. Elle peut fort bien etre totalement "disloquée" en énergie de courbure sous l'horizon. Un observateur extérieur en perçoit toujours ses effets gravitationnels mais c'est tout, il lui sera impossible de se prononcer sur plus de précisions.

On appelle ça un trou mais c’est seulement une zone où la gravité est plus forte (vitesse de libération > c). Si le trou est noir c’est pas parce que la région d’espace temps a disparu en laissant un trou c’est juste que la lumière est bloquée dans la singularité.

Pas que la lumière, AUCUNE onde ne peut en sortir. C'est bel et bien un TROU dans l'espace-temps au sens où aucune géodésique n'en sort ou aucune causalité de peut provenir de sous l'horizon.

[inviteb2a9b26c]

Salut ! Ce n’est pas parce que tu ne peux plus revenir en arrière qu’il a y a un trou dans l’espace. Si je nage dans un torrent et que l’eau va à 10 km/h et que mon record de vitesse est à 6km/h ben je peux pas revenir en arrière a contre courant mais le torrent se porte très bien il n’a pas de trou. Si il y’avait un trou dans l’espace comment tu justifies qu’à l’extérieur de l’horizon je continue à observer les effets gravitationnels ? Encore mieux si tu continue à ajouter de la masse à ton trou noir le diamètre de ce dernier augmente et le rayon dans lequel rien ne peut s’échapper augmente en conséquence. Ça ressemble bien à l effet de causalité que tu recherches. Le trou noir reçoit plus de masse et à l’extérieur la zone où tu semblais pouvoir encore revenir en arrière vient de perdre du terrain. Autrement dit si l’espace temps etait troué l’horizon du trou noir ne reculerait pas a mesure que tu envois de la masse

[pascelus]

Salut ! Ce n’est pas parce que tu ne peux plus revenir en arrière qu’il a y a un trou dans l’espace. Si je nage dans un torrent et que l’eau va à 10 km/h et que mon record de vitesse est à 6km/h ben je peux pas revenir en arrière a contre courant mais le torrent se porte très bien il n’a pas de trou. Si il y’avait un trou dans l’espace comment tu justifies qu’à l’extérieur de l’horizon je continue à observer les effets gravitationnels ?

Je te laisse relire tout le fil alors, c'est expliqué, notamment par Mach3 et le lien vers une ancienne discussion qu'il a citée. En tout état de cause les effets gravitationnels extérieurs NE PEUVENT EN AUCUN cas venir de ce qu'il y a sous l'horizon... Ton analogie avec le courant ne peut pas etre poussée jusqu'ici car tu pourrais toujours, à grand renfort de moteurs de plus en plus puissants, remonter le courant. Dans le cas de trous noirs, quoi que tu fasses c'est impossible, quand bien meme tu utiliserais toute l'énergie de l'univers dans ta fusée. (c'est meme pire: plus tu tentes de sortir et plus tu accélères vers l'intérieur, mais c'est une autre histoire...)

[inviteb2a9b26c]

Ok ça me surprend parce quen RG il n’y a pas de force c’est juste les déformations locale de l’espace temps qui dictent les trajectoires des corps. Donc la gravité n’a pas besoin de se propager à l’extérieur d’un trou noir. La gravité c’est l’espace temps qui a changer localement de forme en présence de masse. Du coup si on me dit que la masse à l’intérieur du trou noir n’a aucune influence à l’extérieur sur la géométrie j’aimerai bien avoir des sources (liens vers des articles). Comment se fait il que le diamètre d’un trou noir augmente lorsque l’on envoi de la masse à l’intérieur du trou noir ? Pourquoi dans ce cas de figure le rayon dans lequel on ne peut plus s échapper augmente (ou dit autrement pourquoi est ce que la zone où on était encore en capacité de s’échapper a perdu du terrain alors qu’elle était avant l’horizon des évènements ? Si on suit vôtre raisonnement elle ne devrait plus être affectée une fois le trou noir formé non?)

[pascelus]

Comment se fait il que le diamètre d’un trou noir augmente lorsque l’on envoi de la masse à l’intérieur du trou noir ? Pourquoi dans ce cas de figure le rayon dans lequel on ne peut plus s échapper augmente (ou dit autrement pourquoi est ce que la zone où on était encore en capacité de s’échapper a perdu du terrain alors qu’elle était avant l’horizon des évènements ? Si on suit vôtre raisonnement elle ne devrait plus être affectée une fois le trou noir formé non?)

C'est difficile à comprendre effectivement, parce qu'on associe la masse à la courbure comme en étant l'instigatrice. C'est la fameuse phrase "les masses courbent l'espace-temps" qui a mon avis prête à confusion. C'est "en présence de masses l'espace-temps est courbé" qu'il faudrait dire, si tu vois la nuance importante? On a notamment de la courbure SANS masses, c'est d'ailleurs ainsi que la solution de Schwarzschild décrit les trous noirs...

En fait courbure et masse sont en quelque sorte la meme chose. Comment mesure t'on la masse sinon par ses effets gravitationnels (la pesanteur, la déformation des trajectoires comme les effets de loupe, etc...). Et les effets gravitationnels ne sont que courbure de l'espace-temps.
Dans le cas de trous noirs qui absorbent une masse baryonique supplémentaire, avant sa disparition sous l'horizon, celle-ci "induit" une déformation de courbure supplémentaire à celle du trou noir et l'agrandit donc...

Ceci est l'interprétation des plus aguerris dans les maths de la RG, que je laisserai préciser plus clairement que moi si possible en vulgarisation. Meme si elle est compréhensible ce n'est pas totalement la mienne parce que j'ai encore du mal à admettre qu'une courbure soit affublée de caractéristiques telles que masse, moment cinétique et charge électrique, comme c'est le cas de trous noirs; (ce sont ses seules caractéristiques possibles, son rayon étant directement et uniquement lié à sa masse) et qu'on en arrive à constater des collisions de courbures aptes à éjecter des trous noirs de la galaxie comme c'est potentiellement le cas dans l'exemple cité en #1...

Le seul acquis absolu c'est que l'horizon d'un trou noir est.. absolu justement! TOUT ce qui est intérieur est totalement disjoint de l'extérieur. Mathématiquement cet horizon ne se forme qu'à un infini futur (donc jamais), mais en astrophysique on considère que certains objets en sont à un stade sans retour où toute observation tend asymptotiquement vers cette situation mathématique. C'est ce que j'appelais "trous noirs FAPP" ("For All Pratical Purpose").

Dernière remarque juste pour peut etre fixer les idées: ce n'est pas à proprement parler la masse qui induit la courbure, mais l'énergie. Par exemple: avec suffisamment d'intensité il serait théoriquement possible de créer un trou noir avec un rayon laser, donc des photons seulement, sans masse. Un vide suffisamment énergétique tel qu'il a pu etre le cas au moment du Big-Bang le peut aussi...

[JPL]

Comment mesure t'on la masse sinon par ses effets gravitationnels (la pesanteur, la déformation des trajectoires comme les effets de loupe, etc...). Et les effets gravitationnels ne sont que courbure de l'espace-temps.

Non, on peut la mesurer en mesurant l’inertie de cette masse, mais la relativité repose sur le postulat que la "masse grave", pour reprendre l’expression anciennne, et la masse inertielle sont identiques.

[inviteb2a9b26c]

«*Même si aucune information ni influence causale ne peut traverser l'horizon vers l'extérieur, le trou noir est tout de même formellement considéré comme étant à l'origine du champ gravitationnel qui s'exerce sur l'extérieur. Toutefois, ce n'est pas la singularité dotée de sa masse qui est à l'origine de ce champ gravitationnel, mais c'est l'étoile juste avant son effondrement en trou noir, car les effets de l'effondrement sur le champ gravitationnel de l'étoile prennent de plus en plus de temps à se communiquer au reste de l'univers, étant donné la dilatation temporelle extrême (et même devenant infinie) quand le rayon de l'étoile diminue et approche celui de l'horizon*».

Source Wikipedia. Néanmoins ça n’explique pas pourquoi le trou noir grossie lorsque je lui donne à manger. Ni pourquoi le trou noir est stable : ils n’est pas précisé si le fait qu’il mettent du temps à s’évaporer est dû à la dilatilation du temps poussée à son paroxysme lors de l’effondrement de l’étoile ou si c’est la singularité qui entretient le phénomène

[inviteb2a9b26c]

«*Au centre d’un trou noir se situe une région dans laquelle le champ gravitationnel et certaines distorsions de l’espace-temps (on parle plutôt de courbure de l’espace-temps) divergent à l'infini, quel que soit le changement de coordonnées[19]. Cette région s’appelle une singularité gravitationnelle. La description de cette région est délicate dans le cadre de la relativité générale puisque celle-ci ne peut décrire que des régions où la courbure est finie.

De plus, la relativité générale est une théorie qui ne peut pas incorporer en général des effets gravitationnels d’origine quantique. Le fait que la courbure tende vers l’infini est un signe que la relativité générale ne peut décrire totalement la réalité à cet endroit et qu'il est probablement nécessaire d'introduire des effets quantiques[20]. Par conséquent, seule une théorie de la gravitation incorporant tous les effets quantiques (on parle alors de gravitation quantique) est en mesure de décrire correctement les singularités gravitationnelles.

La description d’une singularité gravitationnelle est donc pour l’heure problématique[b]. Néanmoins, tant que celle-ci est située à l’intérieur de l'horizon du trou noir, elle ne peut influencer ce qui est à l’extérieur de cet horizon, de la même façon que de la matière située à l’intérieur de l'horizon d’un trou noir ne peut en ressortir. Ainsi, aussi mystérieuses que soient les singularités gravitationnelles, notre incapacité à les décrire, signe de l’existence de limitations de la relativité générale à décrire tous les phénomènes gravitationnels, n’empêche pas la description des trous noirs pour la partie située de notre côté de l’horizon des évènements.*»

quand tu dis s’un trou noir est un trou dans l’espace temps ca pas l’air complètement faux dans le sens où il est dit que la RG ne sait pas décrire ce qui se passe quand la courbure est infinie. Mais ça reste du Wikipedia on est pas sur un papier scientifique. Donc j’ai réussi à trouver des sources qui vont dans ton sens mais je suis pas satisfait c’est un peu trop hypothétique ça sort largement de notre domaine de competence mais les questions sont légitimes.

[pm42]

Néanmoins, tant que celle-ci est située à l’intérieur de l'horizon du trou noir, elle ne peut influencer ce qui est à l’extérieur de cet horizon

C'est toujours la même histoire : parler de "matière à l'intérieur du trou noir" alors que c'est à prendre avec des pincettes et de intérieur/extérieur comme s'il n'y avait pas ce petit problème que l'horizon n'est pas formé pour un observateur lointain.
Bref, on réfléchit en terme d'intuition classique dans un contexte de RG. Quand on fait cela en effet, "ça n’explique pas pourquoi le trou noir grossie lorsque je lui donne à manger".

Et cela fait quelques pages que ça dure avec un dialogue de sourd entre des descriptions exactes et rigoureuses mais sans doute nécessitant une formation en maths/physique de bon niveau et une réflexion "avec les mains" qui amène à des contradictions puisqu'on mélange un peu tout et où dans une phrase, le trou noir existe et la matière est tombée dedans et a disparue causalement puis dans la phrase suivant on a un horizon qu'on ne verra jamais rien franchir...
Effectivement, les contradictions arrivent rapidement.

[pascelus]

quand tu dis s’un trou noir est un trou dans l’espace temps ca pas l’air complètement faux dans le sens où il est dit que la RG ne sait pas décrire ce qui se passe quand la courbure est infinie. Mais ça reste du Wikipedia on est pas sur un papier scientifique. Donc j’ai réussi à trouver des sources qui vont dans ton sens mais je suis pas satisfait c’est un peu trop hypothétique ça sort largement de notre domaine de competence mais les questions sont légitimes.

Cela ne me satisfait pas à 100% non plus. Le wiki francophone encore moins bien sur, il est plus confusant que éclairant...
On peut toujours s'en "sortir" en expliquant qu'il nous faudrait une théorie de la gravitation quantique et que la meilleure explication serait là, mais cela peut etre repousser le problème sous le tapis à défaut de connaitre le fonctionnement réel de la gravitation (la relativité ne dit rien là dessus, comment les masses modifient-elles la courbure? Et meme est-ce vraiment elles les "actrices" de cette modification de l'espace-temps? Elle nous dit juste comment elle agit). On ne fait qu'interpréter ce que l'on observe avec le cadre mathématique qu'on s'est donnés et qui les a prédits avant qu'on les découvre.

Dans ce fil et les liens rappelés par Mach3 on a une explication compréhensible pour ce qui est de la masse du trou noir. Mais comment se conservent ses 2 autres caractéristiques, le moment cinétique et la charge électrique? Qu'une étoile tourne vite, lentement ou pas du tout n'aura guère d'impact sur la configuration de la courbure qu'elle engendre. De meme cette charge électrique du trou noir, caractéristique conservée après formation de l'horizon, comment la percevons-nous encore ("nous" étant tout ce qui reste à l'extérieur de l'horizon du trou noir)?

Oui la curiosité autour des trous noirs est légitime, ce ne sont pas des objets "classiques" dans ce sens qu'ils représentent une situation ultime de la RG, meme si au final on ne sait pas s'ils ne sont pas beaucoup plus nombreux dans l'univers qu'on l'imagine.

[mach3]

(la relativité ne dit rien là dessus, comment les masses modifient-elles la courbure? Et meme est-ce vraiment elles les "actrices" de cette modification de l'espace-temps? Elle nous dit juste comment elle agit).

L'équation d'Einstein identifie le tenseur énergie-impulsion au tenseur d'Einstein (à la constante cosmo près...), tenseur d'Einstein qui est un "morceau" du tenseur de Riemann, donc on peut interpréter cela de façon brute : l'énergie-impulsion EST (une partie de) la courbure (l'autre partie de la courbure étant simplement imposée par les conditions aux limites).

Mais comment se conservent ses 2 autres caractéristiques, le moment cinétique et la charge électrique? Qu'une étoile tourne vite, lentement ou pas du tout n'aura guère d'impact sur la configuration de la courbure qu'elle engendre. De meme cette charge électrique du trou noir, caractéristique conservée après formation de l'horizon, comment la percevons-nous encore ("nous" étant tout ce qui reste à l'extérieur de l'horizon du trou noir)?

Ah non, si ça tourne, le tenseur énergie-impulsion dans l'astre est différent de si ça ne tourne pas et donc il s'en suit une géométrie et une courbure différente (qui engendre effet Lense-Thirring, precession géodétique, etc).
Pareil si il y a une charge électrique, c'est plus compliqué et je connais moins mais le tenseur énergie-impulsion va être non nul à l'extérieur de l'astre car contrairement au cas sans charge, il y a du champ électromagnétique à l'extérieur, et ce dernier possède un tenseur énergie-impulsion non nul.

m@ch3

[pascelus]

L'équation d'Einstein identifie le tenseur énergie-impulsion au tenseur d'Einstein (à la constante cosmo près...), tenseur d'Einstein qui est un "morceau" du tenseur de Riemann, donc on peut interpréter cela de façon brute : l'énergie-impulsion EST (une partie de) la courbure (l'autre partie de la courbure étant simplement imposée par les conditions aux limites).

Oui d'accord mais cela ne nous éclaire pas sur l'origine physique de l'énergie-impulsion. Usuellement on l'associe aux gravitons issus de la matière, mais on aurait une interprétation à base de "répulston" issus du vide que rien de nos observations ni formalisme mathématique n'en serait amha changé. (plus question qu'affirmation...)

Ah non, si ça tourne, le tenseur énergie-impulsion dans l'astre est différent de si ça ne tourne pas et donc il s'en suit une géométrie et une courbure différente (qui engendre effet Lense-Thirring, precession géodétique, etc).

Ok je disais "guère d'impact" mais peut etre plus que je ne l'imagine...

Pareil si il y a une charge électrique, c'est plus compliqué et je connais moins mais le tenseur énergie-impulsion va être non nul à l'extérieur de l'astre car contrairement au cas sans charge, il y a du champ électromagnétique à l'extérieur, et ce dernier possède un tenseur énergie-impulsion non nul.

Là aussi la "disparition" de la source du champ électromagnétique qu'était la masse chargée occultée par l'horizon, ne change rien au champ électromagnétique extérieur? C'est surprenant...

[mach3]

Là aussi la "disparition" de la source du champ électromagnétique qu'était la masse chargée occultée par l'horizon, ne change rien au champ électromagnétique extérieur? C'est surprenant...

c'est le même mécanisme, le champ EM ici et maintenant dépend des charges et des courants sur le cône passé de l'évènement courant, et donc avant qu'ils ne soient sous l'horizon.

A noter aussi que pour le trou noir de Reissner-Nordström, eternel, chargé électriquement et sans rotation, la charge électrique n'est nulle part! (même scandale que pour la masse d'un trou noir de Schwarschild, eternel, non chargé et sans rotation).

m@ch3

[pascelus]

c'est le même mécanisme, le champ EM ici et maintenant dépend des charges et des courants sur le cône passé de l'évènement courant, et donc avant qu'ils ne soient sous l'horizon.

A noter aussi que pour le trou noir de Reissner-Nordström, eternel, chargé électriquement et sans rotation, la charge électrique n'est nulle part! (même scandale que pour la masse d'un trou noir de Schwarschild, eternel, non chargé et sans rotation).

Merci. Voilà qui serait une belle source d'énergie!

[Jeanveux]

Bonjour !


Il y a quelque chose qui me choque quand même si toute les informations ( masse , moment cinétique etc...) sont inscrit sur l'horizon des évènements alors sa veut dire que la singularité à perdu ses information ?
Pire si les information on été transféré à l'horizon des évènements alors le rayonnement Hawking responsable de l'évaporation du trou noir il détruit quoi la singularité ou l'horizon ?
On ne peux pas dire qu'il détruit (annule ou fait s'évaporer) la singularité puisque que toute la masse moment cinétique etc... on été transféré à l'horizon !

[Pio2001]

Il y a quelque chose qui me choque quand même si toute les informations ( masse , moment cinétique etc...) sont inscrit sur l'horizon des évènements alors sa veut dire que la singularité à perdu ses information ?

Non, la matière qui chute sous l'horizon a toujours ses informations. Par exemple dans un trou noir supermassif, on peut traverser l'horizon sans s'apercevoir de rien (et s'écraser quelques minutes plus tard sur la singularité). Notre corps conserve toute son information.

Pire si les information on été transféré à l'horizon des évènements

Justement c'est le contraire, aucune information ne se trouve plus sur l'horizon, à part masse / moment / charge.

alors le rayonnement Hawking responsable de l'évaporation du trou noir il détruit quoi la singularité ou l'horizon ?

Les deux en même temps, au même endroit et à la même seconde.

[Jeanveux]

Après avoir suivi ce fil du début à la fin je ne comprend pas il va falloir qu'on ce mettent tous d'accord !

Après avoir demander comment on pouvait détecter des ondes gravitationnelle alors que rien ne peut sortir de l'horizon, il a il me semble été expliqué qu'en faîte avant que le trou noir se forme, l'espace-temps prenait une configuration (l'horizon des évènements)qui contient l'information de la masse et que c'est pour cela que l'on détecteur les ondes gravitationnelle .LE message le plus évoquant est celui de BrainMan .
Or une fois effondrer en une singularité l'information masse est toujours présente ?

Donc l'information masse est présente deux fois, dans la singularité et sur l'horizon !?!

Personnellement de ce que j'en avais conclu c'est que la singularité ce "débarrassait"de ses informations masse,moment cinétique etc...
Et que au final la singularité finissait vidé de toute information, ce qui m'oblige à me demander du coup quel sont les propriétés d'une singularité qui a perdu ses informations masse,moment cinétique etc ..

[pascelus]

Après avoir demander comment on pouvait détecter des ondes gravitationnelle alors que rien ne peut sortir de l'horizon, il a il me semble été expliqué qu'en faîte avant que le trou noir se forme, l'espace-temps prenait une configuration (l'horizon des évènements)qui contient l'information de la masse et que c'est pour cela que l'on détecteur les ondes gravitationnelle .LE message le plus évoquant est celui de BrainMan .
Or une fois effondrer en une singularité l'information masse est toujours présente ?

Donc l'information masse est présente deux fois, dans la singularité et sur l'horizon !?!

Personnellement de ce que j'en avais conclu c'est que la singularité ce "débarrassait"de ses informations masse,moment cinétique etc...
Et que au final la singularité finissait vidé de toute information, ce qui m'oblige à me demander du coup quel sont les propriétés d'une singularité qui a perdu ses informations masse,moment cinétique etc ..

En fait, si je traduis bien les explications de Mach3, un trou noir est un objet simplifié au maximum dans notre univers. C'est le théorème de calvitie (un trou noir n'a pas de cheveux) de Hawking, qui stipule que seules les informations de masse, moment cinétique et charge sont conservées. Mach3 a expliqué via la RG qu'elles le sont dans l'espace-temps extérieur à l'horizon.

Or un objet (étoile en effondrement) de notre univers a une quantité d'information quantique colossale, bien loin de seulement 3 caractéristiques. C'est là que Hawking a imaginé qu'elles étaient stockées "sur" l'horizon du trou noir, afin d'expliquer le paradoxe de l'information quantique perdue car l'évaporation thermique des trous noirs qui porte son nom ne saurait les restituer. Donc non l'hypothèse de Brainman n'est pas a priori à retenir, masse, moment et charge ne sont pas "mémorisés" sur l'horizon.

Néanmoins j'ai toujours du mal avec l'explication de Mach3 car je garde en tete que la courbure est une conséquence de la masse, comme le champ electromagnétique une conséquence de la charge, idem pour les effets Lense-Thirring conséquence de la rotation d'un corps. Il nous a expliqué que cette conséquence est le fruit d'une présence dans le passé, et que "l'objet" source de ces conséquences a beau etre soustrait de notre univers par l'horizon, elles perdurent. Pourquoi ai-je encore du mal? Parce que je ne visualise pas la mise à jour de ces conséquences postérieurement à la formation de l'horizon (avec toutes les réserves à porter sur le mot "postérieurement"), disons pour un observateur distant qui le restera et un trou noir "fapp"... Manque d'approfondissement mathématique sans doute...

Peut etre faut-il revoir le lien, couplage entre causes et effets (masse et courbure), et notamment le fait qu'on n'observe jamais la masse (idem pour moment et charge) en soi mais toujours au travers de ses (leurs) conséquences sur l'espace-temps, meme je pense en tenant compte de la remarque de JPL sur la masse inerte, de toute façon équivalente à la masse grave.

Un dernier point annexe: la singularité n'est très certainement qu'un artefact de l'état actuel de nos théories, ici la Relativité Générale. En physique il est quasi certain que cet infini ne peut pas se concevoir. A noter que des développements comme la théorie Einstein-Cartan-Sciama-Kibble qui prend en compte un tenseur supplémentaire négligeable dans les conditions moins extrèmes, le tenseur de torsion, n'aboutit pas à une singularité.

[Mailou75]

Salut,

Il nous a expliqué que cette conséquence est le fruit d'une présence dans le passé, et que "l'objet" source de ces conséquences a beau etre soustrait de notre univers par l'horizon, elles perdurent. Pourquoi ai-je encore du mal?

Sans doute parce que tu cherches à comprendre comment se fait la mise à jour du champ quand il n'y a pas de mise à jour...

La "forme de cuvette" pour une étoile s'effondrant en trou noir ça ressemble à ça * https://forums.futura-sciences.com/a...ml#post4196503. Tu vois bien que la courbe rouge (qui est toujours extérieure à la cuvette) est inchangée car elle n'est dictée que par la masse. En quelque sorte la cuvette "glisse" le long d'une courbure générale prédéfinie par la masse et non le rayon qu'elle occupe. Un effondrement ne nécessite pas de mise à jour du champ, donc pas d'OG a priori.

* En réalité pas du tout car il manque l'épisode "supernova" qui fout le bordel dans cette linéarité. Toutefois il semblerait qu'on ait aussi des exemples "visuels" de trous noirs formés sans supernova, juste par effondrement. Je pourrais rechercher le lien si besoin...

Quand y a-t-il mise à jour du champ ?

- En cas de déplacement du trou noir. Pour ma part, me consacrant à Schwarzschild, un trou noir est seul et inertiel, tout bouge mais pas lui. Du coup dès qu'on aborde des cas concrets (?) comme deux trous noir en rotation je suis un peu égaré... la réponse de mach3 semble aller vers le "déterminisme" (anticipation à partir de l'état précédent), et le lien vers le dessin de jacknicklaus aussi j'imagine...

- En cas de masse formée par plusieurs objets. Dans ce cas l'ensemble de l'énergie définissant la courbure au delà du système doit tenir compte de la somme des masses et de leur énergie de mouvement. En fusionnant, les deux masses vont évacuer l'énergie de mouvement, sous forme d'OG.**

** Question piège (à réponse sans doute évidente mais qui m'échappe) : On dit que la masse d'un système (M1) est inférieure à la somme des masses qui le composent (M2). Or si les deux masses fusionnent en évacuant de l'énergie, le total restant devrait diminuer par rapport à l'énergie initiale et devenir M0<M1. Pourtant la somme des masses une fois unies vaut bien M2. Autrement dit comment la fusion peut elle à la fois évacuer de l'énergie ET laisser une courbure plus forte ? Les OG ont elles une énergie négative ??

Merci

Mailou

[yves95210]

Salut,

** Question piège (à réponse sans doute évidente mais qui m'échappe) : On dit que la masse d'un système (M1) est inférieure à la somme des masses qui le composent (M2). Or si les deux masses fusionnent en évacuant de l'énergie, le total restant devrait diminuer par rapport à l'énergie initiale et devenir M0<M1. Pourtant la somme des masses une fois unies vaut bien M2. Autrement dit comment la fusion peut elle à la fois évacuer de l'énergie ET laisser une courbure plus forte ? Les OG ont elles une énergie négative ??

La réponse est simple : tu te trompes, on a bien systématiquement M0<M1, comme tu peux le vérifier dans la page wikipedia listant les observations d'OG.

[yves95210]

Il nous a expliqué que cette conséquence est le fruit d'une présence dans le passé, et que "l'objet" source de ces conséquences a beau etre soustrait de notre univers par l'horizon, elles perdurent. Pourquoi ai-je encore du mal? Parce que je ne visualise pas la mise à jour de ces conséquences postérieurement à la formation de l'horizon (avec toutes les réserves à porter sur le mot "postérieurement"), disons pour un observateur distant qui le restera et un trou noir "fapp"... Manque d'approfondissement mathématique sans doute...

Peut etre faut-il revoir le lien, couplage entre causes et effets (masse et courbure), et notamment le fait qu'on n'observe jamais la masse (idem pour moment et charge) en soi mais toujours au travers de ses (leurs) conséquences sur l'espace-temps, meme je pense en tenant compte de la remarque de JPL sur la masse inerte, de toute façon équivalente à la masse grave.

Rappelle-toi les explications de 0577 dans la discussion que mach3 a eu la bonne idée de nous rappeler, et en particulier ceci :

Un champ gravitationnel statique est différent d'un rayonnement d'ondes gravitationnelles, de la même manière qu'un champ électrique statique est différent d'un rayonnement d'ondes électromagnétiques. Les gravitons sont la version quantique d'un rayonnement d'ondes gravitationnelles, de la même manière que les photons sont la version quantique d'un rayonnement d'ondes électromagnétiques (un champ gravitationnel statique est un "condensat" de gravitons, de la même manière qu'un champ électrique statique est un "condensat" de photons).
Classiquement, il n'y a pas d'ondes gravitationnelles ou électromagnétiques traversant l'horizon depuis l'intérieur. Quantiquement, gravitons et photons sont émis par l'horizon par rayonnement de Hawking (et le trou noir s'évapore), mais cela n'a aucun rapport avec le champ gravitationnel stationnaire extérieur.

Si ça ne t'étonne pas pour le champ électrique statique, ça ne devrait pas t'étonner pour le champ gravitationnel statique. De même qu'une charge électrique statique n'a pas besoin de rayonner pour rappeler à ses voisines qu'elle est là, une "charge gravitationnelle" (la masse) n'a pas besoin de rayonner (des OG) pour rappeler à ses voisines qu'elle est là - ce qui se manifeste par sa contribution à la courbure de l'espace-temps.

A l'extérieur d'une étoile sans rotation (pour autant que ça existe), l'espace-temps est statique. Il ne se passe rien d'un point de vue gravitationnel lorsqu'elle s'effondre et que sa masse passe sous l'horizon; en particulier, pas d'émission d'OG; rien qui vienne mettre jour le champ.

C'est un peu plus compliqué si l'étoile est en rotation, car la métrique de l'espace-temps autour d'une étoile en rotation n'est pas la métrique de Kerr (il n'y a pas que la masse et le moment angulaire qui interviennent, mais aussi un moment quadrupolaire non nul contrairement au trou noir). Il y a donc bien une déformation de l'espace-temps extérieur lorsque l'horizon se forme, ce qui produit des OG; mais celles-ci ne correspondent qu'à la disparition du moment quadrupolaire (la perte des cheveux de l'étoile lorsqu'elle devient trou noir...), elle ne "signalent" pas que la masse et le moment angulaire ont disparu.

[pascelus]

A l'extérieur d'une étoile sans rotation (pour autant que ça existe), l'espace-temps est statique. Il ne se passe rien d'un point de vue gravitationnel lorsqu'elle s'effondre et que sa masse passe sous l'horizon; en particulier, pas d'émission d'OG; rien qui vienne mettre jour le champ.

Bonjour Yves,

Oui je comprends bien qu'il n'y ait pas besoin de mise à jour du champ gravitationnel lorsque d'étoile on passe à trou noir, et donc que la courbure soit statique. Mais que devient-elle lorsqu'il y a collision de trous noirs? Il faut bien il me semble qu'il y ait une mise à jour du champ pour lui signifier une nouvelle trajectoire? Tout comme le champ gravitationnel du soleil suit son orbite dans la voie lactée. N'y a t'il aucune information de la part de la masse solaire vers le champ? Ou comme l'explique Mailou (et si j'ai bien compris) une courbure peut entrainer une autre courbure?

Je pense que la grosse ambiguité vient de la formulation vulgarisée de la RG (les masses créent de la courbure). Rien ne crée jamais une courbure, tout comme rien ne crée jamais de l'énergie. Elle est présente dans l'univers, qu'il soit à son stade Big-bang, inflation, expansion, ou trou noir, ... Elle ne fait que migrer, se déformer au gré des fluctuations d'énergie (et les masses en sont une). Rien d'affirmatif dans ce que je dis là mais j'essaie de mieux vulgariser une bizarrerie possible pour qui ne se plonge pas dans les maths.

[pascelus]

La "forme de cuvette" pour une étoile s'effondrant en trou noir ça ressemble à ça * https://forums.futura-sciences.com/a...ml#post4196503. Tu vois bien que la courbe rouge (qui est toujours extérieure à la cuvette) est inchangée car elle n'est dictée que par la masse.

Dit ainsi c'est l'histoire de la poule et de l'oeuf, ici la courbure et la masse. Où est donc "stockée" l'information "masse"? Pas possible que ce soit dans les baryons effondrés sous l'horizon puisqu'ils sont soustraits à notre univers extérieur au trou noir. Donc comme le dit Mach3 elle est dictée par la masse qui était présente par le passé, c'est à dire la masse de l'étoile à neutrons (dans ce cas particulier là) juste avant la création de l'horizon (ou de l'émission du dernier photon et de la dernière OG). Mais alors pourquoi ne serait-ce pas le nuage d'hydrogène qui plus loin dans le passé s'est effondré en l'étoile? Le champ gravitationnel de ce nuage avait forcément une toute autre configuration, au moins spatiale. Donc encore le champ gravitationnel du trou noir semblerait une situation figée du champ, au moment ultime de l'effondrement, mis à part les absorptions ultérieures de poussières.
Comme tu le dis ensuite: "comment se passe la mise à jour du champ en cas de déplacement de trou noir"? A l'aune de tout ce qui a été dit jusqu'ici, il me semble qu'il ne peut pas y avoir de mise à jour du champ. Alors pourquoi y en aurait-il lorsque la masse était celle d'une étoile si rien ne distingue masse du trou noir de masse de l'objet qui l'a formé en s'effondrant?

[yves95210]

Bonjour Yves,

Oui je comprends bien qu'il n'y ait pas besoin de mise à jour du champ gravitationnel lorsque d'étoile on passe à trou noir, et donc que la courbure soit statique. Mais que devient-elle lorsqu'il y a collision de trous noirs? Il faut bien il me semble qu'il y ait une mise à jour du champ pour lui signifier une nouvelle trajectoire? Tout comme le champ gravitationnel du soleil suit son orbite dans la voie lactée. N'y a t'il aucune information de la part de la masse solaire vers le champ? Ou comme l'explique Mailou (et si j'ai bien compris) une courbure peut entrainer une autre courbure?

Imagine deux trous sphériques qui vont l'un vers l'autre (ou spiralent l'un autour de l'autre) jusqu'à se toucher. La géométrie de l'espace-temps qui était à symétrie sphérique (et gardait si on veut l'image de la masse de du moment cinétique "disparus sous l'horizon") au voisinage de l'un et l'autre de ces deux trous évolue, en passant par une phase transitoire (imagine une cacahuète ?), vers une nouvelle géométrie à symétrie sphérique autour du trou résultant de la fusion des deux premiers.

C'est bien la déformation progressive de cette géométrie durant cette phase transitoire qui cause l'émission d'ondes gravitationnelles et celles-ci qui vont "mettre à jour" le champ, en transportant les informations de masse et de moment cinétique de l'objet résultant de la fusion, mais aussi sa vitesse relative (ce qui fait que le champ en un point distant à l'instant t reflètera la position de l'objet au même instant bien que l'information ait mis un temps dt à parvenir jusqu'à ce point et contiendra donc la position de l'objet à l'instant t-dt).

[Pio2001]

Je pense que la grosse ambiguité vient de la formulation vulgarisée de la RG (les masses créent de la courbure). Rien ne crée jamais une courbure, tout comme rien ne crée jamais de l'énergie. Elle est présente dans l'univers, qu'il soit à son stade Big-bang, inflation, expansion, ou trou noir, ... Elle ne fait que migrer, se déformer au gré des fluctuations d'énergie (et les masses en sont une). Rien d'affirmatif dans ce que je dis là mais j'essaie de mieux vulgariser une bizarrerie possible pour qui ne se plonge pas dans les maths.

Oui, tout-à-fait. Ce que tu dis ci-dessus est correct.
C'est même obligé. Ce serait quoi une courbure qui serait "créée" ?

C'est comme si on parlait d'une voiture et qu'on disait que grâce à son moteur, elle peut changer de position. Mais ce n'est pas le moteur qui crée la position. Une voiture sans moteur a quand même une position.
De même, même si un trou noir n'émet rien, il a forcément une courbure.