Problème de chute dans un trou noir

[invite7458c2b9]

Bonjour,

Je me pose une question à laquelle je trouve une réponse bizarre (enfin je trouve).

Supposons deux observateurs :
- Un fixe (A)
- L'autre en chute libre vers le centre d'un trou noir (B).

A (qui est immobile par rapport à la singularité) voit s'éloigner le gars B , puis le voit disparaître lorsqu'il franchit l'horizon.
De son coté B continue de voir A s'éloigner.

Maintenant supposons que A voit disparaitre B et lui lance un cable. A le verra disparaitre au niveau de l'horizon, mais B verra le cable lui arriver dessus, et pourra même l'attraper.

Ensuite, A decide de tiré sur le cable. Il ne pourra ramener à lui que la partie avant l'horizon. Jusque là tout vas bien...


Par contre pour B qui ne sais pas qu'il est dans un trou noir, que va-t-il se passer? vas-t-il voir le cable se couper d'un coup sans raison? (et du coup soit il comprends pas, soit si il comprends, il se rend compte qu'il est sacrément mal barré...)
Je vois pas d'autre alternative que la rupture du cable... Si quelqu'un a d'autre idées...

Cordialement.
-----

[deep_turtle]

Salut,

Géniale la question !!!

Bon, a priori je dirais que le gars qui tombe attaché à sa corde va tomber sans qu'il ne se passe rien. Par contre pour celui qui est resté dehors c'est plus complexe : les parties qui sont très proches de l'horizon subissent une dilatation des durées très importantes : le temps se fige en quelque sorte pour le bout de la corde proche de l'horizon.

Quant à savoir ce qui se passe quand ce gars tire sur la corde, je n'ai pas de réponse pour le moment : je n'arrive pas trop à analyser ce que subit la corde en terme de force, sachant que l'espace et le temps sont très distordus...

[Britonix]

Je n'ai absolument pas les connaissances mathématique pour tout mettre le problème en équations, mais permettez-moi de suggérer une autre solution:

L'observateur A, en tirant sur le cadre, ne le ramènerait pas vers lui, mais se rapprocherait du trou noir (il était immobile dans le référentiel du trou-noir et a exercé une force en direction de ce dernier, ce qui le fait accélérer dans la direction du trou-noir). Quand au câble, je crois qu'il ne cèderait pas ou du moins pas tant que l’on n’exercera pas une force suffisante, on pourrait le considérer comme rattaché au trou-noir (c'est une analogie bien-sûr, il n'est pas attaché au sens propre), tout comme une corde attachée à un mur, il ne casserait que lorsque son élasticité ne sera plus suffisante pour lui permettre de s'étirer.

Voilà, mon hypothèse, l'observateur B verrait donc le câble se rapprocher (ou s'étirer en direction de) l'observateur A qui accélèrerait dans sa direction. À cause des dilatations temporels dues à la gravitation (ou tout simplement de la force qui compenserait le travail de l'observateur A? Ou les deux?), le câble s'étirerait plus vite près de l'observateur A, jusqu'à ne plus s'étirer du tout à l'intérieur de l'horizon.

C'est mon opinion, il doit y avoir de nombreuses lacunes, mais je m'essaie tout de même.

Ce serait intéressant d'avoir l'opinion d'un expert en la matière, car c'est une très bonne question.

Britonix

[obi76]

Personnellement je ne suis pas d'accord, je rejoindrai l'avis de Deep_turtle. Tu TIRES sur la corde, donc si tu t'approche du trou noir (action/réaction) c'est qu'en même temps tu exerce une force sur le trou noir... d'où viendrai-t-elle (vu que rien de physique ne relie la corde au trou noir, le fait qu'elle traverse l'horizon ne lui confère pas cette propriété, enfin je suppose).

Je pense en effet que la contraction de l'espace-temps créerait un travail sur la corde qui tendrai (dans ton référentiel) vers 0 (bien que la force existe, intégrée sur le temps au niveau de l'horizon, cela te donnera un travail nul par rapport à ton référentiel).

A creuser (quand j'ai dit intégrer sur le temps la force, je ne parlais pas du travail, j'en attend certains au tournant, mais je veux dire que le temps étant extrêmement contracté, l'effet de la force sera nul car de ton référentiel elle ne s'exercerrai qu'un temps infinitésimale au niveau de l'horizon, même si tu tire pendant 1H de ton côté). Traduction : l'énergie à mettre en oeuvre sur la corde pour la faire bouger au niveau de l'horizon devrai tendre vers l'infini (quant au problème de l'autre côté de l'horizon, je n'ai aucune explication à ce qui pourrai se passer...).

[A voir en vidéo sur Futura]

[mamono666]

je ne me souviens plus tres bien, mais il me semble qu'à la traversé de l'horizon, l'espace et le temps permutent leur rôle.

[invite7458c2b9]

Tout d'abord, merci pour vos réponses.

Je voudrai bien le mettre en équation, mais le problème c'est que tous ces problème de chute en relativité générale, je ne les ai fait que pour des particules test... Je ne sais pas dutout comment entrer le "paramètre corde" dans l'histoire... et même je me pose la question : est-ce que ce genre de problème est soluble en Relativité Générale?

Je m'explique : si jamais je veux modéliser le câble comme un objet compact, à la rigueur ça doit être faisable. Mais on néglige la structure microscopique (les atomes) du câble. Et si il doit se couper, peut-être faut-il une description microscopique et donc un théorie quantique... Auquel cas c'est pas gagné pour répondre à ce problème...

[obi76]

Astuce que j'ai utilisé en simulation lorsque je ne connaissais QUE des paramètres ponctuels que je voulais généraliser à une corde : tu fais un programme qui te donne la trajectoire de N particules mises à la suite, et tu les relie toutes avec des ressorts (juste pour générer une force de cohésion entre les particules) donc la raideur dépend de l'écartement (pour pas que ça bouge).

Simule et regarde comment les particules bougent ^^