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Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel




  1. #1
    Diplomate

    Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel

    Bonjour à tous,

    Les trous noirs me fascinent autant qu’ils me déconcertent.
    Au départ, à leur sujet, on baigne dans l’imaginaire collectif, ses propres fantasmes et les œuvres de fictions, ensuite on commence à s’intéresser plus sérieusement et plus profondément à la nature de ces objets et c’est là que ça se complique sérieusement, en tout cas pour les non spécialistes.
    Relativité général, courbure de l’espace-temps, limite d’Oppenheimer-Volkoff, effondrement, singularité (une telle aberration mathématique peut-elle seulement exister dans la nature ?), horizon des événements, trou noir de Schwarzschild (ce nom peut il seulement être écrit de tête sans qu’il y ait une faute ?), trou noir de Kerr, ergosphère, particule virtuelles, rayonnement de Hawking et évaporation du trou noir, et encore beaucoup d’autre subtilité, mais je veux surtout terminer, car ça sera l’objet de ce post, par l’extrême dilatation temporel au sein d’extrêmes champs gravitionels tel que celui d’un trou noir.
    Je sais que les relativistes commencent déjà à être titillés car j’ai évoqué la dilatation temporelle sans mentionner de référentiels, et je sais que sur le forum quelques uns sont très sensibles sur la question, à raison mais exagérément selon moi, et ne rate pas une occasion de balancer des « ta question n’a aucun sens, temps ralenti mais par rapport à quoi, et puis je te signale que le temps propre s’écoule de la même manière… ».
    Alors ils ont bien entendu raison mais ce qui est dommage c’est que je les soupçonne de tres bien comprendre les propos du postant, mais bon la rigueur et le formalisme l’emportent, ce qui se comprend finalement assez bien sur un tel forum, c’est aussi pour ça qu’on l’aime.

    A force de documentations (vulgarisation pour l’ensemble, je fais ce que je peux) je commençais petit à petit à visualiser un peu mieux un trou noir tel que pouvait l’envisager les théories actuelles à son sujet basées sur la très solide relativité générale, l’image naïve et les idées reçus disparaissaient progressivement, jusqu’au jour où tout à basculé.
    Lorsque je compris que le trou noir était invisible moins tant dû au fait que la vitesse de libération à l’horizon était la vitesse de la lumière mais plus en raison de la dilation temporelle exceptionnelle qui conduisait à réduire infiniment la fréquence d’un rayonnement électromagnétique émis à la frontière de l’horizon, le rendant ainsi invisible pour un observateur extérieur.
    Mais qu’en était il d’une particule, d’un observateur s’approchant de l’horizon, il ne l’atteignait jamais selon mon point de vue extérieur, oui mais s’agissait il d’une illusion ou était ce la réalité pendant des milliards d’années pendant le temps propre d’un observateur extérieur ? Cela signifiait que pour la réalité de l’univers, d’un observateur extérieur, le trou noir théorisé, n’existait pas encore dans l’univers, qu’aucune particule ne pouvait finalement traverser l’horizon pendant un temps propre quasi infini de l’observateur extérieur ? Et même l’effondrement, était il seulement terminé, tout devait sembler figé pour l’observateur extérieur et que ça n’était pas une illusion car cet état figé durerait un temps quasi infini (infini ? j’ai peur de se genre de mot).

    Un peu vertigineux alors après m’être précipité sur la toile pour y voir de semblables questionnements et considérations je fus surpris par la rareté des réflexions à ce sujet. Les informations en dessous de l’horizon d’un trou noir étant intrinsèquement inaccessible, voire perdu ce qui coince avec la physique quantique mais c’est un autre débats, beaucoup en reste aux schémas traditionnels et théoriques d’un trou noir après l’effondrement.
    Entre autre voici un topic intéressant sur lequel on peut tomber dans ce genre de recherche sur futura, avec la notion d’étoile gelée assez séduisante :
    https://forums.futura-sciences.com/a...es-gelees.html

    Ce fut surtout une interminable (mais pas du tout minable) bataille de référentiels, alors que le projet était surtout de parler des événements pour un observateur extérieur pas des événements de l’observateur ou de la particule s’approchant de l’horizon, car tout le monde a bien compris que pour lui ou elle, son temps propre, les événements « approche » et « traversé » de l’horizon se passeront tout a fait normalement et rapidement pour lui ou elle , pas pendant des milliards d’années, comme c’est par contre le cas pour l’observateur extérieur, très loin du trou noir.
    Et donc là il y a quelque chose qui me gène, la sensation d’un curieux mélange avec les phénomènes de la physique quantique ce qui peut paraitre assez ironique au regard de l’incompatibilité fondamentale entre physique quantique et relativité général.
    Je me trompe peut être mais il me semble qu’il n’y a pas besoin d’observateur ni d’observation pour que des phénomènes physique se déroulent dans un espace temps quelconque en dehors du notre, celui de la terre.
    Les prévisions théoriques ont été formidablement confirmées lors d’expériences du type horloge placée en haut d’un immeuble et comparaison ensuite avec celle restée en bas. Sans regarder/observer l’horloge, on peut exactement quantifier les événements qui se déroulent pour elle à chaque instant de son temps propre et les comparer en attendant la fin de l’expérience à chaque instant de notre temps propre, avant de décider d’arrêter l’expérience et de comparer les horloges à la fin. La réalité de l’horloge n’est pas reporté, l’écoulement du temps est différent, voila tout. Il n’y a finalement qu’une réalité, l’écoulement du temps n’est juste pas le même pour tout le monde.
    Des événements se succèdent partout, qu’on les observe ou non, qu’on existe ou non, qu’ils soient accessible ou non, qu’on le veuille ou non. J’ai peut être rien compris à la réalité du monde et quelqu’un va probablement me dire que tout cela est faux, je suis ouvert à la critique, surtout que je n'ai pas vraiment de légitimité au niveau bagage scientifique.

    Mais revenons à nos trous noir et faisons abstraction du rayonnement de Hawking, il est dit, voire admis, qu’aucune information ne peut sortir du trou noir et la relativité générale ou seulement restreinte nous apprend qu’aucune information ne peut être transmise plus vite que la vitesse de lumière.
    La masse déforme l’espace temps, Einstein se demandait ce qui pourrait bien se passer si le soleil disparaissait de l’espace temps, la réponse que certaines observations semblent confirmer est que la variation de la déformation de la trame espace temps voyageait à la vitesse c et qu’ainsi la terre ne sentirait cette effet que 8 minutes plus tard. Si en un point il y a variation du champ de gravité alors c’est une information.

    Etant donné qu’un trou noir se déplace dans l’espace, la masse de celui-ci se déplace et la déformation de l’espace temps se fait au fur et à mesure de l’avancement selon la position de la masse, mais alors si aucune information ne peut sortir du trou noir, comment se propage cette déformation au reste de l’univers dans le temps d'un référentiel loin du trou noir, comment un champ de gravité peut il exister autour d’un trou noir ?

    Je suis paumé car c’est clairement contredit par les observations du centre de notre galaxie, des orbites d’astres gravitant autour de notre trou noir super massif.
    Je connais la charte mais pourrait on envisager que la déformation de l’espace temps est la vitesse maximum dans l’univers et que la dilatation temporel qu’engendre cette déformation agit sur tout le reste (particules, rayonnement…), mais pas sur l’espace temps lui-même, du moins la propagation de sa déformation ? Ca pourrait résoudre cet apparent paradoxe.

    Il y a certainement quelque chose dans nos théories bien établis qui doit m’échapper pour comprendre cette étrangeté, et c’est pour ça que je vous sollicite afin d’être éclairé.
    J’espère ne pas avoir été trop long.

    A bientôt

    -----


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  3. #2
    pm42

    Re : Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel

    Citation Envoyé par Diplomate Voir le message
    J’espère ne pas avoir été trop long.
    Si. D'autres auront sans doute le courage de te lire mais faire concis et ne pas abuser de longues phrases qui racontent ton parcours initiatique, ce serait sympa.

  4. #3
    mach3

    Re : Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel

    Je fouine dans les anciens fils où le problème est abordé, et je reviendrai avec des liens vers les explications les plus pertinentes. A défaut j'en referai une. A tout à l'heure.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!


  5. #4
    Amanuensis

    Re : Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel

    Citation Envoyé par Diplomate Voir le message
    La réalité de l’horloge n’est pas reporté, l’écoulement du temps est différent, voila tout. Il n’y a finalement qu’une réalité, l’écoulement du temps n’est juste pas le même pour tout le monde.
    Des événements se succèdent partout, qu’on les observe ou non, qu’on existe ou non, qu’ils soient accessible ou non, qu’on le veuille ou non. J’ai peut être rien compris à la réalité du monde
    Le compréhension est correcte.

    Etant donné qu’un trou noir se déplace dans l’espace, la masse de celui-ci se déplace et la déformation de l’espace temps se fait au fur et à mesure de l’avancement selon la position de la masse, mais alors si aucune information ne peut sortir du trou noir, comment se propage cette déformation au reste de l’univers dans le temps d'un référentiel loin du trou noir, comment un champ de gravité peut il exister autour d’un trou noir ?
    (Il me semble que je ne vais faire que répéter ce qui a déjà été lu et apparemment compris...)

    En un événement donné ce qui a une influence gravitationnel est limité à ce qu'il y a à l'intérieur de son cône passé, de par la limite de vitesse de propagation.

    Dans le cas d'un effondrement, il n'y a aucun point de de l'horizon (et encore moins de l'intérieur de celui-ci) dans le cône passé d'un événement extérieur quelconque. L'influence gravitationnelle est seulement celle de l'objet pendant son effondrement. La règle est la même pour l'influence gravitationnelle et pour l'influence électro-magnétique (dont les signaux lumineux): seul ce qui est à l'extérieur de l'horizon a de l'influence.

    Dans le cas d'un trou noir primordial c'est nettement plus bizarre. L'influence gravitationnelle est celle des conditions aux limites passées. Ce n'est toujours pas une influence d'événements sur ou à l'intérieur de l'horizon, mais ce n'est pas non plus une influence d'événements «tangibles», seulement de l'état de l'espace-temps à la limite infiniment passée.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  6. #5
    Diplomate

    Re : Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel

    Citation Envoyé par pm42 Voir le message
    Si. D'autres auront sans doute le courage de te lire mais faire concis et ne pas abuser de longues phrases qui racontent ton parcours initiatique, ce serait sympa.
    Ta remarque est tout à fait pertinente, là au réveil je me rend compte que je me suis un peu trop lâché sur le déballage de life! L'inspiration du soir qui déborde...
    Je pense aller éditer le post.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    pm42

    Re : Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel

    Citation Envoyé par Diplomate Voir le message
    Ta remarque est tout à fait pertinente, là au réveil je me rend compte que je me suis un peu trop lâché sur le déballage de life! L'inspiration du soir qui déborde...
    Je pense aller éditer le post.
    Tu ne peux plus l'éditer et ce n'est pas grave. C'est surtout pour le futur, le forum ne se prête pas bien à ce genre de choses qui dans d'autres environnements serait très sympathique

  9. #7
    Diplomate

    Re : Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    Je fouine dans les anciens fils où le problème est abordé, et je reviendrai avec des liens vers les explications les plus pertinentes. A défaut j'en referai une. A tout à l'heure.
    Un grand merci à toi, j'ai la sensation d'être dans une impasse au sujet des trous noirs et c'est vraiment désagréable.

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  11. #8
    Amanuensis

    Re : Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel

    Citation Envoyé par Diplomate Voir le message
    Je pense aller éditer le post.
    Pas possible dans ce forum. Mais vous pourriez faire un résumé avec seulement, et en clair, les questions.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  12. #9
    Diplomate

    Re : Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Le compréhension est correcte.



    (Il me semble que je ne vais faire que répéter ce qui a déjà été lu et apparemment compris...)

    En un événement donné ce qui a une influence gravitationnel est limité à ce qu'il y a à l'intérieur de son cône passé, de par la limite de vitesse de propagation.

    Dans le cas d'un effondrement, il n'y a aucun point de de l'horizon (et encore moins de l'intérieur de celui-ci) dans le cône passé d'un événement extérieur quelconque. L'influence gravitationnelle est seulement celle de l'objet pendant son effondrement. La règle est la même pour l'influence gravitationnelle et pour l'influence électro-magnétique (dont les signaux lumineux): seul ce qui est à l'extérieur de l'horizon a de l'influence.

    Dans le cas d'un trou noir primordial c'est nettement plus bizarre. L'influence gravitationnelle est celle des conditions aux limites passées. Ce n'est toujours pas une influence d'événements sur ou à l'intérieur de l'horizon, mais ce n'est pas non plus une influence d'événements «tangibles», seulement de l'état de l'espace-temps à la limite infiniment passée.
    Cette notion de cône passé m'a l'air intéressante.
    Je potasserai ta réponse et répondrai dans la journée! A+

  13. #10
    Diplomate

    Re : Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel

    Citation Envoyé par pm42 Voir le message
    Tu ne peux plus l'éditer et ce n'est pas grave. C'est surtout pour le futur, le forum ne se prête pas bien à ce genre de choses qui dans d'autres environnements serait très sympathique
    Oui effectivement j'ai pas réussi à modifier

    Cette tartine que j'ai balancée!

    Je ferai attention la prochaine fois

  14. #11
    mach3

    Re : Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel

    Hé bien crotte, je ne retrouve pas de fil vraiment bien, pourtant je sais qu'il y en a.

    Pour résumer, et amanuensis a déjà défriché le sujet, en un évènement donné, les influences gravitationnelles, tout comme les électromagnétiques d'ailleurs, proviennent des évènements sur le cône passé de l'évènement, et seulement de ces évènements là. Et d'une façon similaire à ce qui se fait en électromagnétisme (mais avec quelques différences), on peut décomposer grosso-modo cette influence en trois composantes :
    -une composante "électrique", qui dépend de l'énergie présente aux évènements du cône passé
    -une composante "magnétique", qui dépend de l'impulsion présente aux évènement du cône passé
    -une composante de rayonnement, qui dépend des accélérations
    (On note que les deux premières dépendent du référentiel, car énergie et impulsion dépendent du référentiel)
    Ces trois composantes permettent une sorte d' "anticipation", ce qui fait que même si l'influence d'un corps sur nous provient de sa position ancienne, retardée, elle semble provenir de sa position actuelle (au sens de la simultanéité du référentiel de travail), donnant l'illusion d'une gravitation se transmettant de manière instantanée en très bonne approximation dans beaucoup de cas. On note qu'en électromagnétisme, la loi de Lorentz possède de propriétés similaires si il n'y a pas de charges accélérées : le champ EM ici et maintenant dépend des charges et des courants là-ba et maintenant (au sens de la simultanéité du référentiel de travail), la transmission semble instantanée, alors qu'elle ne l'est pas : si il y a accélération de charges, le champ EM est "mis à jour" par émission d'une onde électromagnétique, se propageant à c. En RG, c'est assez proche, si il y a (une certaine sorte* d') accélération, le champ de gravitation est "mis à jour" par émission d'une onde gravitationnelle, se propageant à c.

    *: d'autres participants, comme amanuensis, sauront peut-être préciser ce point, ce n'est pas du tout maitrisé en ce qui me concerne

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  15. #12
    Diplomate

    Re : Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel

    Merci à tous pour vos interventions!

    Je visualise cette notion de cône d'événements passés qui influence le présent, pour un objet sans horizon, mais ça coince pour un objet avec un horizon des événements tel que le trou noir.
    Car si je ne me trompe pas l'effondrement n'abouti pas encore pendant notre temps, cependant un horizon a quand même le temps d'apparaître mais la singularité ou autre chose au centre pas encore, pas avant des milliards d'années, et il y a bien de la matière et donc une grosse partie de la masse du trou noir en deçà de l'horizon, comment cette masse peut courber l'espace temps à l'extérieur, car comme le souligne Amanuensis, et si j'ai bien compris, il n'y a pas de cône passé d'événements en dessous de l'horizon qui peut se "libérer" à l'extérieur du trou noir.
    Et on admettant que le trou noir n'a rien englouti depuis sa naissance, il n'y a pas de matière et de donc de masse ajouté sur l'horizon qui pourrait être quasi figés mais néanmoins contribuer à influencer l'extérieur.
    J'arriverais presque à comprendre pour un trou noir complètement immobile, mais rien n'est immobile, le trou noir se déplace et donne l'impression de trimbaler une colossale bulle d'espace temps courbée avec lui. Après je visualise peut-être très mal l'espace temps, mais je pensais qu'une masse se déplaçait dans celui ci et que la courbure de l'espace temps au alentour était mis à jour au fur et à mesure de l'avancement de la masse.
    Je mouline...

  16. #13
    mach3

    Re : Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel

    Je visualise cette notion de cône d'événements passés qui influence le présent, pour un objet sans horizon, mais ça coince pour un objet avec un horizon des événements tel que le trou noir.
    Car si je ne me trompe pas l'effondrement n'abouti pas encore pendant notre temps, cependant un horizon a quand même le temps d'apparaître mais la singularité ou autre chose au centre pas encore, pas avant des milliards d'années, et il y a bien de la matière et donc une grosse partie de la masse du trou noir en deçà de l'horizon, comment cette masse peut courber l'espace temps à l'extérieur, car comme le souligne Amanuensis, et si j'ai bien compris, il n'y a pas de cône passé d'événements en dessous de l'horizon qui peut se "libérer" à l'extérieur du trou noir.
    La seule manière pour que des évènements de l'horizon d'un trou noir (ainsi que ceux qui sous/après l'horizon) entrent dans le cône passé d'un observateur, c'est que lui-même franchisse cet horizon. Ce qui est donc responsable de l'influence gravitationnelle d'un trou noir pour un observateur qui n'est pas encore tombé dedans, c'est tout ce qui passera sous l'horizon plus tard et qui est sur le cône passé de l'observateur.

    Et on admettant que le trou noir n'a rien englouti depuis sa naissance, il n'y a pas de matière et de donc de masse ajouté sur l'horizon qui pourrait être quasi figés mais néanmoins contribuer à influencer l'extérieur.
    Toute cette matière qui n'est pas encore tombée, elle est quand même là sur le cône de lumière, elle a son influence aussi, et comme position, vitesse et accélération retardées sont prises en compte, son influence semblera provenir du trou noir formé, grosso-modo.

    J'arriverais presque à comprendre pour un trou noir complètement immobile, mais rien n'est immobile, le trou noir se déplace et donne l'impression de trimbaler une colossale bulle d'espace temps courbée avec lui.
    Pourtant si on considère un observateur en mouvement par rapport au trou noir, il n'y a pas de difficultés particulière. Et dans le référentiel de cet observateur, c'est le trou noir (ou ce qui deviendra le trou noir, pas évident, on est trop loin pour se raccrocher à des images classiques où le temps absolu est artificiellement rétabli) qui est en mouvement. Mais peu importe le référentiel, ce qui compte, c'est ce qui est sur le cône passé de l'observateur. De toutes façons, il y a sur ce cône passé toute la matière qui finira sur l'horizon, et toutes les conditions (position, vitesse, accélération) qui condamnent cette matière à finir sous un horizon.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  17. #14
    Amanuensis

    Re : Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel

    Attention, le cône passé dont il est question est celui de l'observateur extérieur, ou celui de l l'événement où on évalue l'influence gravitationnelle. On ne s'intéresse pas au cône passé d'un événement de l'horizon ou de l'intérieur.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  18. #15
    Amanuensis

    Re : Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel

    Citation Envoyé par Diplomate Voir le message
    Car si je ne me trompe pas l'effondrement n'abouti pas encore pendant notre temps, cependant un horizon a quand même le temps d'apparaître
    Non. Il n'y a pas d'horizon «pendant notre temps», au sens de quelque chose de perceptible, qu'on peut voir, analyser, etc.

    mais la singularité ou autre chose au centre pas encore, pas avant des milliards d'années
    Si on prend un modèle simple, l'horizon et la singularité (qui n'est pas «au centre») «apparaissent en même temps», si on peut dire. Plus rigoureusement, dans le modèle, il n'y pas l'un sans l'autre, ils se définissent mutuellement. À savoir:

    1) La singularité est le futur de toute ligne d'Univers passant l'horizon ;
    2) L'horizon est défini par le futur des lignes d'univers: une ligne d'univers restant à l'extérieur aboutit au «futur de l'extérieur», et une ligne passant l'horizon ne peut pas finir dans le «futur extérieur».

    Il faut comprendre la singularité comme un futur particulier, et comprendre l'horizon comme la séparation entre ce qui finit sur la singularité et ce qui peut finir autrement.

    (C'est pour cela que la conceptualisation d'un «centre» est mauvaise, on ne voit pas le côté «futur inéluctable» qu'est la singularité.)

    , et il y a bien de la matière et donc une grosse partie de la masse du trou noir en deçà de l'horizon, comment cette masse peut courber l'espace temps à l'extérieur,
    Elle ne le fait pas, c'est tout. L'illusion qu'elle puisse le faire vient d'une erreur sur la notion de simultanéité. Croire que l'événement extérieur existe «en même temps» que l'horizon amène à l'idée d'une influence de l'intérieur sur l'extérieur. Mais les notions temporelles sont différentes. Vu d'un observateur extérieur, l'horizon ne se crée jamais. Mais c'est différent pour un observateur qui passe l'horizon.

    Et on admettant que le trou noir n'a rien englouti depuis sa naissance, il n'y a pas de matière et de donc de masse ajouté sur l'horizon qui pourrait être quasi figés mais néanmoins contribuer à influencer l'extérieur.
    La notion de naissance est impropre. Soit on prend un trou noir originel, qui n'ingère jamais rien, et il n'y a pas de naissance (ou encore elle est repoussée à l'infini passé). Soit un prend un trou noir résultat d'un effondrement et pour un observateur extérieur il n'y a pas «d'instant» où il voit que la masse ingérée est totale (c'est repoussée à l'infini futur pour l'observateur) ; pas de «naissance» non plus.

    Il faut bien comprendre qu'on joue avec des infinis...

    J'arriverais presque à comprendre pour un trou noir complètement immobile, mais rien n'est immobile, le trou noir se déplace et donne l'impression de trimbaler une colossale bulle d'espace temps courbée avec lui.
    Pas différent d'une étoile ou d'une galaxie.

    Après je visualise peut-être très mal l'espace temps, mais je pensais qu'une masse se déplaçait dans celui ci et que la courbure de l'espace temps au alentour était mis à jour au fur et à mesure de l'avancement de la masse.
    C'est correct, mais c'est pareil pour une étoile ou une galaxie et un trou noir de même masse.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  19. #16
    Diplomate

    Re : Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Non. Il n'y a pas d'horizon «pendant notre temps», au sens de quelque chose de perceptible, qu'on peut voir, analyser, etc.
    Mais par exemple avec le trou noir super massif au centre de notre galaxie, on estime sa masse, on peut également estimer la distance séparant le centre du trou noir et son horizon, qui me semble bien être un horizon actuel, déjà formé, car avec ces données sur le rayon de l'horizon, on pourrait envisager une trajectoire qu'un observateur suivrait pour aller frôler cet horizon et revenir, même deux trois siècle plus tard, s'il ne s'en est pas trop rapproché.

    La notion de naissance est impropre. Soit on prend un trou noir originel, qui n'ingère jamais rien, et il n'y a pas de naissance (ou encore elle est repoussée à l'infini passé). Soit un prend un trou noir résultat d'un effondrement et pour un observateur extérieur il n'y a pas «d'instant» où il voit que la masse ingérée est totale (c'est repoussée à l'infini futur pour l'observateur) ; pas de «naissance» non plus.
    Pas de naissance mais on voit quand même des astres soumis aux champs gravitationnel intense d'un trou noir et orbiter autour, il y a bien quelque chose qui si on s'y rapproche trop, l'horizon, on est perdu pour l'univers.

    Il faut bien comprendre qu'on joue avec des infinis...
    Oui mais je vois avec le trou noir une influence présente d'un objet dont on peut estimer la dangerosité, je veux dire par là qu'on peut connaître la trajectoire qu'il ne faudrait pas avoir si on décide de s'en approcher et ne pas disparaître à tout jamais.


    C'est correct, mais c'est pareil pour une étoile ou une galaxie et un trou noir de même masse.
    Oui mais pour tout objet hors trou noir je comprend...peut-être de travers alors je vais essayer d'approfondir.
    Prenons une étoile, celle ci se déplace c'est à dire que sa position dans l'espace temps varie avec le temps, l'espace temps lui ne se déplace pas, du moins c'est que je pense comprend.
    Donc très loin devant l'étoile, un point qu'on peut nommer point A, l'espace temps est plutôt calme et plat. Au fur et à mesure que l'étoile se rapproche de ce point, le champ gravitationnel à ce point va augmenter pas parce-que l'espace temps courbé avance avec l'étoile, ça c'est comme je l'imagine une illusion, mais parce-que la masse de l'étoile lorsqu'elle arrive à un point de l'espace temps, courbe ce dernier et que cette courbure se propage à c et arrive au point A.
    Et par analogie avec le trou noir qui se déplace également, je comprend pas bien comment la masse de celui ci qui est donc dessous de l'horizon (et donc déconnectée causalement de l'univers) peut transmettre une courbure de l'espace temps devant lui, devant sa trajectoire.

  20. #17
    Amanuensis

    Re : Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel

    Citation Envoyé par Diplomate Voir le message
    Mais par exemple avec le trou noir super massif au centre de notre galaxie, on estime sa masse, on peut également estimer la distance séparant le centre du trou noir et son horizon
    Il n'y a pas de «distance séparant le centre du trou noir et son horizon», mais ce n'est pas un point important (sauf que cela indique une image incorrecte, mais pas rare du tout, du phénomène). La masse estimée est celle des effets à longue distance. On estime la masse du Soleil de la même manière. Ensuite, comme le modèle de base d'un trou noir est essentiellement donné par la masse, on va en déduire un tas de truc qu'on ne peut pas observer. (De même on évalue la température au centre du Soleil sans jamais y avoir envoyé un thermomètre...)

    , qui me semble bien être un horizon actuel, déjà formé,
    Que signifie «actuel»? Ne pas oublier qu'en RG la notion de simultanéité est particulièrement traître.

    car avec ces données sur le rayon de l'horizon, on pourrait envisager une trajectoire qu'un observateur suivrait pour aller frôler cet horizon et revenir, même deux trois siècle plus tard, s'il ne s'en est pas trop rapproché.
    Comme indiqué précédemment, une fois qu'on a la masse, on peut, via le modèle, inférer des tas de trucs, imaginer des situations, etc. Ce qu'on observe effectivement, ce n'est pas vraiment aussi riche...

    Pas de naissance mais on voit quand même des astres soumis aux champs gravitationnel intense d'un trou noir et orbiter autour, il y a bien quelque chose qui si on s'y rapproche trop, l'horizon, on est perdu pour l'univers.
    Comme déjà dit, le champ gravitationnel qui influence des astres visibles (donc sur le cône passé de l'observateur) vient de la masse en effondrement, pas d'événements sur l'horizon ou à l'intérieur.

    Oui mais je vois avec le trou noir une influence présente d'un objet
    Toujours pareil, que signifie «présente» ?

    dont on peut estimer la dangerosité, je veux dire par là qu'on peut connaître la trajectoire qu'il ne faudrait pas avoir si on décide de s'en approcher et ne pas disparaître à tout jamais.
    Les modèles permettent de prédire, d'imaginer le futur. Et pour les trajectoires indiquées, la masse et la localisation observées suffisent à alimenter le modèle et faire des prédictions. De même on peut imaginer le passage de l'horizon. Mais cela n'implique pas qu'on pourra observer ce passage en restant à l'extérieur.

    ----

    Les théories physiques sont d'excellents outils pour imaginer le futur, pour imaginer «ce qui se passerait si...», ce qu'on pourrait observer si on était omniscient, etc. Ce qu'on observe (ou observera) effectivement est, je me répète, moins riche.

    Plus généralement, c'est une difficulté récurrente de la RG. La «vision 4D» (penser l'espace-temps) est totalement imaginaire, mais très efficace pour cerner des cas comme les trous noirs, leurs horizons, les lignes d'Univers, etc. ; et on peut le faire sans référentiel, avec une approche très abstraite du temps et de l'espace. Mais parler de ce qui est observé est autre chose, cela demande de modéliser la perception de l'observateur, sa perception des phénomènes mais aussi du temps et de l'espace. C'est là que les référentiels peuvent intervenir, mais c'est aussi là où se dressent les «pièges du temps», les erreurs qui surviennent si on pense trop en «temps absolu»...


    Donc très loin devant l'étoile, un point qu'on peut nommer point A, l'espace temps est plutôt calme et plat. Au fur et à mesure que l'étoile se rapproche de ce point, le champ gravitationnel à ce point va augmenter pas parce-que l'espace temps courbé avance avec l'étoile, ça c'est comme je l'imagine une illusion, mais parce-que la masse de l'étoile lorsqu'elle arrive à un point de l'espace temps, courbe ce dernier et que cette courbure se propage à c et arrive au point A.
    Comme la masse se déplace moins vite que c, la «déformation» qu'elle a causée dans le passé la précède largement. L'influence sur état de l'espace-temps quand elle arrive quelque part est déjà «établie», c'est l'influence de la masse dans son passé. Un peu comme la vague à l'avant d'un navire, sauf que l'échelle de vitesse, et donc de distance, est bien plus grande!

    Et par analogie avec le trou noir qui se déplace également, je comprend pas bien comment la masse de celui ci qui est donc dessous de l'horizon (et donc déconnectée causalement de l'univers) peut transmettre une courbure de l'espace temps devant lui, devant sa trajectoire.
    Cette «courbure devant lui» est l'effet du passé du trou noir. Soit du passé infini dans le cas d'un primordial, soit de la masse en effondrement pour un trou noir par effondrement.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  21. #18
    pascelus

    Re : Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel

    En complément et corollaire des excellentes explications ci-dessus, on peut dire que les trous noirs "n'existent" pas!

    Attention au sens de "exister", je l'emploie ici dans notre sens usuel de l’existence, avec notre notion coutumière (mais totalement fausse) du temps absolu.

    Il me semble que pour se conforter dans cette idée surprenante: si des trous noirs "existaient", on devrait pouvoir observer les effets sur l'espace-temps de la disparition subite d'une masse "à l'instant" de la formation de l'horizon. Evenement qui n'est pas, n'a jamais été, et ne sera jamais observé...
    Dernière modification par pascelus ; 19/06/2018 à 19h03.
    "L'imagination est plus importante que le savoir." A.E.

  22. #19
    Diplomate

    Re : Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel

    Citation Envoyé par pascelus Voir le message
    Il me semble que pour se conforter dans cette idée surprenante: si des trous noirs "existaient", on devrait pouvoir observer les effets sur l'espace-temps de la disparition subite d'une masse "à l'instant" de la formation de l'horizon. Evenement qui n'est pas, n'a jamais été, et ne sera jamais observé...
    C'est fou j'étais en train de penser à un truc similaire par rapport aux explications d'Amenuensis, j'allais demander s'il était possible d'imaginer dans un temps infiniment éloigné de nous un trou noir formé et n'ayant ainsi plus aucune influence gravitationnel sur le reste de l'univers, un astre fantôme massif mais sans champ de gravité autour de lui, c'est bien ce que tu voulais dire? C'est vertigineux.

  23. #20
    Diplomate

    Re : Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel

    Citation Envoyé par pascelus Voir le message
    Attention au sens de "exister", je l'emploie ici dans notre sens usuel de l’existence, avec notre notion coutumière (mais totalement fausse) du temps absolu.
    Est il possible de quand même envisager un temps "quasi" absolu, je veux dire par là un temps dans un espace temps relativement calme et plat, loin de champ gravitationnel extrême?

  24. #21
    Diplomate

    Re : Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel

    Concernant le commentaire d'Amenuensis, je vais essayer de trouver du temps pour méditer sur ses explications et reviendrai vers vous dès que possible.

  25. #22
    Amanuensis

    Re : Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel

    Citation Envoyé par Diplomate Voir le message
    Est il possible de quand même envisager un temps "quasi" absolu, je veux dire par là un temps dans un espace temps relativement calme et plat, loin de champ gravitationnel extrême?
    Même pas. Il n'y a pas de temps absolu en RR (cas d'un espace-temps plat loin de tout...).
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  26. #23
    Diplomate

    Re : Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel

    Citation Envoyé par Diplomate Voir le message
    C'est fou j'étais en train de penser à un truc similaire par rapport aux explications d'Amenuensis, j'allais demander s'il était possible d'imaginer dans un temps infiniment éloigné de nous un trou noir formé et n'ayant ainsi plus aucune influence gravitationnel sur le reste de l'univers, un astre fantôme massif mais sans champ de gravité autour de lui, c'est bien ce que tu voulais dire? C'est vertigineux.
    Donc tous les intervenants de ce fil confirment ça? Ca parait assez incroyable qu'une masse puisse se déplacer dans l'univers à travers l'espace temps sans excercer de champ gravitationnel.

    En somme dans notre univers il n'y aurait pas encore de trou noir (hors primordiaux) mais uniquement des étoiles en phase d'effondrement figée sans horizon? Est ce que la communauté scientifique valide cette idée?
    Ce n'est pas ce qui semble ressortir chez les vulgarisateurs en tout cas.

    Est ce que cette idée d'étoile gelée en en phase d'effondrement mais néanmoins avec un horizon déjà formé où de la matière condamnée à franchir l'horizon s'approche de celui ci asymptotiquement sans jamais l'atteindre de notre point vu, mais que cette matière augmente quand même la masse total du trou noir et ainsi l'horizon, le rayon de Schwarzschild augmente et que c'est finalement l'horizon qui rattrape cette matière quasi figée, cette idée est elle valable?

  27. #24
    LeMulet

    Re : Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Même pas. Il n'y a pas de temps absolu en RR (cas d'un espace-temps plat loin de tout...).
    Je ne sais pas si vous me suivrez sur ce point, mais je pense que ça va même plus loin que ça.

    La RR est une description globale de la conséquence finale d'un effet (réel), mais elle n'est pas une description locale que l'on pourrait comprendre comme étant le phénomène physique.
    Ce qui est troublant, car pour autant que ses prévisions soient justes, au final, elle ne dit rien de ce qu'est le phénomène sous-jacent. C'est en somme une théorie de l'information plus qu'une théorie de "la matière".

    Selon ce point de vue (peut-être un peu abscons), il ne faut pas prendre les entités employées par la théorie pour des objets phénoménologiques. Dans ce sens, l'espace-temps est à considérer, non pas comme un objet réel (dont pourrait être issus toutes les autres manifestations du réel) mais comme un objet théorique qui permet de fournir CERTAINES prédictions.
    Il y a si on y réfléchi bien, une part de "virtuel" dans la RR, un point de vue purement informationnel basé sur la relativité des points de vue, et qui dans sa finalité produit un mélange de points de vues (virtuels donc) et réels lorsqu'on "finalise" le calcul pour passer au point de vue local.

    Donc pour ma part, raisonner sur l'espace-temps comme s'il s'agissait d'une entité dont est issu la phénoménologie alors qu'elle n'est au contraire probablement que la description informationnelle d'un phénomène dont cette entité est issue (par formalisation théorique) empêche, en confondant l'effet et sa cause, de véritablement comprendre les effets physiques qui seraient la cause de l'entité théorique que nous appelons "espace-temps".

    Pour s'en convaincre, il suffit de tenter d'expliquer en termes autres que selon la description théorique faisant appel à l'espace-temps, la raison qui fait que les vitesses des objets matériels ne s'additionnent pas, compris comme, la somme de leurs vitesses ne peuvent dépasser C (lorsqu'il y a phénoménologie bien sûr, et non pas lorsque "virtuellement", aucune phénoménologie n'a lieu.)

    Une manière théorique de procéder c'est de se dire qu'on peut décrire la chose par des choses connues et par exemple si pythagore ne fonctionne plus dans le plan euclidien, alors qu'à cela ne tienne, cela fonctionnera dans un espace courbe.
    C'est ingénieux, et mathématiquement vrai, mais d'un point de vue plus phénoménologique, je défie quiconque d'imaginer à quoi ceci peut correspondre dans la phénoménologie et peut-être même les prédictions qui peuvent en découler peuvent s'avérer limitées.

    Une autre manière de procéder, c'est de trouver le phénomène, éventuellement connu, qui expliquerait tout d'abord pourquoi des objets matériels ne peuvent additionner leurs vitesses (en terme phénoménologique), sans nécessairement faire appel à l'espace-temps. Cette réponse, inconnue pour le moment (enfin presque ), est à mon avis la première chose à rechercher.
    Ensuite, rien n'empèche de remonter au temps, à l'espace, est pourquoi pas à l'espace-temps, de manière à ce que les extrapolations théoriques de ce "phénomène" nous ramènent à des considérations pratiques et utiles (C'est l'utilité le but).
    Bonjour, et Merci.

  28. #25
    Amanuensis

    Re : Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel

    Citation Envoyé par Diplomate Voir le message
    Donc tous les intervenants de ce fil confirment ça?
    Je suis au moins une exception.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  29. #26
    Diplomate

    Re : Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Je suis au moins une exception.
    Alors lorsqu'un l'horizon d'un trou noir finit par se former, quelle influence gravitationnelle peut bien avoir ce trou noir sur le reste de l'univers?

    Et un article futura intéressant vient de tomber:
    https://www.futura-sciences.com/scie...galaxies-9885/

    L'article parle bien d'horizons concernant les trous noirs, il semble bien parler de trous noirs aboutis. J'ai la sensation qu'il n'y a pas vraiment de consensus concernant ces monstres cosmiques.

  30. #27
    Diplomate

    Re : Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel

    Citation Envoyé par LeMulet Voir le message
    Je ne sais pas si vous me suivrez sur ce point,
    Va falloir s'accrocher

    En tout cas merci pour ton intervention, j'y regarderai de plus près.

  31. #28
    pm42

    Re : Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel

    Citation Envoyé par Diplomate Voir le message
    Alors lorsqu'un l'horizon d'un trou noir finit par se former, quelle influence gravitationnelle peut bien avoir ce trou noir sur le reste de l'univers?
    Il ne finit pas par se former du point de vue d'un observateur extérieur. Mais à n'importe quel moment, l'influence gravitationnelle ne change pas.

    Citation Envoyé par Diplomate Voir le message
    L'article parle bien d'horizons concernant les trous noirs, il semble bien parler de trous noirs aboutis. J'ai la sensation qu'il n'y a pas vraiment de consensus concernant ces monstres cosmiques.
    Si il y a consensus sur ce qui a été dit ici par les intervenants qui connaissent le sujet.
    Mais dans la vulgarisation, on ne rentre parfois pas à ce niveau de détail parce que c'est très contre-intuitif.
    Alors que l'image fausse du "puit sans fond dans l'espace-temps" ou du "monstre énorme qui avale tout" ou de "l'horizon dont nul ne revient", ça fait des titres accrocheurs et des images qui marquent.

  32. #29
    Amanuensis

    Re : Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel

    Citation Envoyé par Diplomate Voir le message
    Alors lorsqu'un l'horizon d'un trou noir finit par se former, quelle influence gravitationnelle peut bien avoir ce trou noir sur le reste de l'univers?
    Déjà répondu, l'influence de son passé. Le cône futur de tout événement de l'horizon ou de l'intérieur n'a aucun point à l'extérieur = aucune influence de ces événements sur l'extérieur (c'est quasiment la définition d'un trou noir!). Mais le passé du trou noir influence tout l'extérieur, jusqu'à l'infini des temps.

    L'article parle bien d'horizons concernant les trous noirs, il semble bien parler de trous noirs aboutis.
    Oui, «il semble».

    Sf que la notion de «abouti» reste à définir... Elle n'est clair ni en 4D (on décrit un espace-temps avec un TN), ni en «référentiel observateur» (pas de notion de «naissance», voir plus tôt).

    On observe seulement le «passé» d'un trou noir. Cela n'empêche pas d'en parler. De même qu'on observe que l'extérieur du Soleil, ce qui n'empêche pas de parler de l'intérieur.

    Une fois de plus, faut distinguer l'idée d'un endroit de l'Univers «avec un trou noir» et ce que les modèles permettent d'en dire, et ce qu'on observe. D'accord, la littérature, de vulgarisation mais pas seulement, n'aide pas à faire la distinction. Quand on parle d'observer un «tour noir», faut comprendre «observer une région de l'espace-temps avec un trou noir», oublier les «existe», «actuel», et autres ; et comprendre ce qu'on peut observer tout en ayant une compréhension «atemporelle» (4D) de ce dont il est question.

    La «vision 4D», celle d'un espace-temps, est comme une carte géographique. Elle ne montre pas seulement ce qu'on voit, mais aussi ce qu'on verra, ce qu'il y a derrière les montagnes à l'horizon. Quand on se déplace on peut à la fois regarder le paysage (ce qu'on observe effectivement) et étudier la carte pour comprendre la relation entre là où on est, ce qu'on observe, et ce que représente la carte.

    L'un des problèmes est que dans ce fil (comme dans plein de textes de vulgarisation) on parle de ce qu'on peut étudier sur une carte avec des mots (singularité, horizons, ...), mais sans montrer de carte! Pour un TN (pour la géométrie de Schwarzschild) il y en a diverses ; car comme pour une planisphère pour la Terre, il n'y a pas de représentation plane parfaite. Il y a eu des fils sur les sujet.

    [Je ne trouve pas immédiatement celle qui est pas mal, sur un blog d'un astrophysicien tchèque (grosse défaillance de mémoire de ma part, là...).]
    Dernière modification par Amanuensis ; 20/06/2018 à 07h23.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  33. #30
    didier941751

    Re : Trou noir, référentiel et propagation d’un champ gravitationnel

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message

    [Je ne trouve pas immédiatement celle qui est pas mal, sur un blog d'un astrophysicien tchèque (grosse défaillance de mémoire de ma part, là...).]
    Pas sur de comprendre si la défaillance est dans le nom du physicien, ou sur la discussion, dans le doute je mets quand même le blog:
    https://motls.blogspot.com/
    Perso, là, pas le temps de chercher plus loin.

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