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RR/RG et Trous noirs



  1. #1
    Floris

    RR/RG et Trous noirs


    ------

    Bonjour, ma question est sans doute assé stupide mais j'aimerai avoir d'aventage de détails pourquoi je ne peut plus appliquer la relativitée général à un point de singularitée? Je crois comprendre qu'il y a un problème d'un infinie mais sa ne vas pas bien loin. Quelqu'un peut t'il me donner d'aventage de précisions.

    Aussi, si la RG à une limitte à ces point de singularitée, es une limitte aussi conceptuel?

    merci encore.
    flo

    -----

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  3. #2
    Floris

    Re : RR/RG et Trous noirs

    Quelqu'un ne peut t'il pas me donner quelques indications à se sujet?
    Merci

  4. #3
    mtheory

    Re : RR/RG et Trous noirs

    Citation Envoyé par Floris
    Quelqu'un ne peut t'il pas me donner quelques indications à se sujet?
    Merci
    Parce que si l'on a une singularité tu ne peux plus prédire ce qui se passe et les lois de la physique s'annéantissent.
    Donc tu ne sais pas comment 'finis' la matière et l'espace-temps au centre d'un trou noir et,pour le Big Bang , tu ne peux pas dire comment ni pourquoi l'Univers a commencé,embêtant non?

  5. #4
    glevesque

    Re : RR/RG et Trous noirs

    Salut

    Il s'agit de la limite de nos théorie actuelle, ce qui démontre bien qu'elle doivent évoluer encore, et qu'un changement de paradigme est désormais néssècaire, alors attendont avec patience notre future einstein.

    A++
    Je veux comprendre et non d'avoir raison, je veux savoir et non tout connaitre

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Floris

    Re : RR/RG et Trous noirs

    Bonsoir et merci pour ces premières indications. oui en effet c'est embêtant n'est pas? Mais ce que j'aimerai bien comprendre au niveau théorique, c'est pourquoi la singularitée ne permet plus d'appliquer la RG, esque d'ailleur je peut encore ammpliquer la RR? merci encore.
    Bien amicalement
    Floris

  8. #6
    charly

    Re : RR/RG et Trous noirs

    Je vouderais savoir , peut on considerer l'apparition de tel infinie comme la limite de nos théories , ou peut on envisager que ce sont des donnés que l'on ne peux pas connaitre , tous comme le principe d'incertitude nous interdis de connaitre a la fois la position et la vitesse ( par analogie ) .

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  10. #7
    mtheory

    Re : RR/RG et Trous noirs

    Citation Envoyé par charly
    Je vouderais savoir , peut on considerer l'apparition de tel infinie comme la limite de nos théories , ou peut on envisager que ce sont des donnés que l'on ne peux pas connaitre , tous comme le principe d'incertitude nous interdis de connaitre a la fois la position et la vitesse ( par analogie ) .
    C'est vraiment la limite de nos théories puisque l'on ne peut pas répondre à certaines questions dans ces cas précis.
    Dans le cas du principe d'incertitude (mal nommé) il n'y a pas des choses que l'on ne peut pas connaitre mais seulement une limite à l'application des concepts d'ondes et de particules pour décrire les phénomènes quantiques.

  11. #8
    Geof

    Re : RR/RG et Trous noirs

    Je ne suis pas sur de te suivre, mtheory

    Tu veux dire que le principe d'incertitude ne serait rien d'autre qu'un "avatar" dû aux limites de la théorie quantique, comme la singularité marque la limite de la relativité ?

    Geoffrey

  12. #9
    Julio

    Re : RR/RG et Trous noirs

    Le principe d'incertitiude n'est en aucun cas une limitation de la mécanique quantique ni de nos instruments de mesure, c'est une caractéristique intrinsèque à la Nature ! Ce qui est différent;

    Quant au trou noir, étant donné que lors de sa formation il y a une dégénérescence des neutrons, qui n'est "freinée" par rien étant donné qu'il n'y a pas de barrière coulombienne du fait de leur neutralité, la masse du trou noir est sensée, d'un point de vue théorique, être concentrée en un point.

    Ce qui implique une densité infinie....Et donc une déformation infinie de l'espace-temps...Or la relation d'Einsteien implique une relation entre énergie et déformation de l'espace, et si pour une singularité on a une déformation de l'espce infinie, ça fait moyen dans l'équation une grandeur infinie ! ^^

    Enfin voilou, je pense que ça doit être à cause de ça.

  13. #10
    charly

    Re : RR/RG et Trous noirs

    Et pourquoi pas , une déformation infinie corresponderais un efondrement de l'éspace temps , moi ca me choque pas
    Enfin , j'ai toujours du mal avec les infinies , je trouve ca tellement bien que j'en vois partous

  14. #11
    Geof

    Re : RR/RG et Trous noirs

    C'est aussi ce que j'avais en tête, mais:

    Citation Envoyé par mtheory
    Dans le cas du principe d'incertitude (mal nommé) il n'y a pas des choses que l'on ne peut pas connaitre mais seulement une limite à l'application des concepts d'ondes et de particules pour décrire les phénomènes quantiques.
    Je ne comprends pas exactement ce que mtheory a voulu dire par là.

    Geoffrey

  15. #12
    Julio

    Re : RR/RG et Trous noirs

    Ouais mais le problème c'est qu'une grandeur infinie n'est pas physique... Y'a toujours une limite

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  17. #13
    Makalu

    Re : RR/RG et Trous noirs

    Le "principe" (plus précisément les relations) d'incertitude découle du comportement ondulatoire des particules. Les relations elles-mêmes ne sont qu'une conséquence de la théorie de Fourier sur la décomposition spectrale d'une onde. Une onde est d'autant plus localisée (un paquet d'ondes) qu'elle contient des composantes de Fourier différentes. Au contraire une onde "plane" qui ne contient qu'une seule composante spectrale est complètement délocalisée! Ce qu'on peut résumer par

    avec la position du paquet d'ondes et le vecteur d'onde. Il faut remarquer que cette dernière formule ne fait pas apparaître la constante de Planck! Les relations d'incertitudes ne sont donc pas proprement quantiques...

  18. #14
    Makalu

    Re : RR/RG et Trous noirs

    La présence d'un champ gravitationel infini signifie en gros que ton espace-temps est "percé", ce qui viole une des hypothèses de la théorie à savoir que le champ gravitationnel varie de façon suffisament régulière (continue)... Donc ces infinis traduisent une limitation de la thèorie qui n'est plus valide au point même de la singularité.

  19. #15
    criticus

    Question Re : RR/RG et Trous noirs

    Citation Envoyé par Julio
    Le principe d'incertitiude n'est en aucun cas une limitation de la mécanique quantique ni de nos instruments de mesure, c'est une caractéristique intrinsèque à la Nature ! Ce qui est différent;
    Oui c'est encore un défi lançé à l'imagination ce truc ! J'ai même lu quelque part qu'une particule quantique peut à la fois être et ne pas être ! Alors là oui vraiment, alors là oui véritablement, le commun des mortels il y comprend que d'âle là-dedans !

    Mais enfin quand même j'ai moi-même des cours de Physique quantique et il me semble que c'est une Physique probabiliste : ça grouille de mathématiques là-dedans (on représente un état quantique par une fonction d'onde dont le module au carré donne la probabilité de présence de la particule, et il y a toutes ces histoires de matrices et de fonctions propres et autres valeurs propres etc.).

    Mais qui dit probabilités dit lois de probabilité si je ne m'abuse ... J'avoue que je ne saisis pas bien comment on peut conclure à un indéterminisme foncier sans sortir des sciences positives, vu que le déterminisme physico-chimique est l'essence même de ces sciences (cf mon intervention sur le fil "photons" dans cette même rubrique "physique").

    Peut-on dire que c'est parce qu'on ne peut pas mesurer à la fois la vitesse et la position de l'électron autour du noyau, que le mouvement de l'électron n'est pas en lui-même parfaitement déterminé ?

    Est-ce qu'on ne confond pas indéterminé et indéterminable ?

    Moi l'infiniment petit : j'en suis tout baba
    "Inventer, c'est penser à côté." (Einstein).

  20. #16
    Makalu

    Re : RR/RG et Trous noirs

    Citation Envoyé par criticus
    Peut-on dire que c'est parce qu'on ne peut pas mesurer à la fois la vitesse et la position de l'électron autour du noyau, que le mouvement de l'électron n'est pas en lui-même parfaitement déterminé ?
    Oui. Classiquement le mouvement d'une particule est entièrement déterminé par la donnée de sa position et de sa vitesse en un point quelconque de sa trajectoire (ce sont les conditions initiales). En mécanique quantique la notion de trajectoire n'a plus de sens parce que d'après les relations d'incertitudes position et vitesse ne peuvent mesurées simultanément En ce sens, on ne peut plus déterminer le mouvement de la particule. Par contre, la probabilité de trouver la particule en tel ou tel endroit est elle déterminable par la mécanique quantique. Feynman a cependant montrer qu'on pouvait restaurer la notion de trajectoire en mécanique quantique mais dans ce cas il faut alors prendre en considération toutes les trajectoires possibles!

    Tout ceci peut apparaître bien mystérieux si on garde à l'esprit l'image d'une particule comme une petite bille. Mais il ne faut pas oublier que les particules peuvent aussi se comporter comme des ondes et il n'est alors pas aussi surprenant que les concepts classiques introduits pour décrire une particule ponctuelle ne soit pas adaptés...

  21. #17
    Julio

    Re : RR/RG et Trous noirs

    La je suis pas d'accord : c'est pas une limite de la théorie de la RG qui est en cause : pour moi, c'est les modèles de trou noir qui sont pas encore au point, d'ou ces grandeurs infinies... 'faut pas confondre

  22. #18
    Makalu

    Re : RR/RG et Trous noirs

    La relativité générale ne peut pas traiter la "rugosité" microscopique de l'espace-temps parce que c'est une théorie classique (non quantique). Or justement lorsque la densité diverge en un point, cela signifie que les effets quantiques deviennent importants et il faut donc modifier la théorie (théorie des cordes ou autre)...

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  24. #19
    mtheory

    Re : RR/RG et Trous noirs

    Citation Envoyé par Geof
    Je ne suis pas sur de te suivre, mtheory

    Tu veux dire que le principe d'incertitude ne serait rien d'autre qu'un "avatar" dû aux limites de la théorie quantique, comme la singularité marque la limite de la relativité ?

    Geoffrey
    Non,c'est qu'il y a malheureusement beaucoup de confusion autour des inégalités de Heisenberg.
    Par souçis de simplification ou tout simplement par incompréhension on a souvent présenté le résultat de Heisenberg comme impliquant que les particules existaient bien dans l'espace et le temps comme des objets classiques mais soumis à une sorte de mouvement Brownien et dont il est impossible de mesurer simultanément de façon précise la vitesse et la position,supposées existe malgrè tout avec leur sens habituel.

    C'est une erreur!

    Les quanta de matière et de lumière(par ex) NE SONT PAS PLUS DES ONDES QU'ILS NE SONT DES PARTICULES!

    On a affaire à des objets radicalements différents et si nous voulons décrire ceux-ci avec des concepts classiques on doit le faire avec les relations de Heisenberg qui indiquent les limites de l'emploi de ces modèles CLASSIQUES pour appréhender des objets QUANTIQUES.

    Les ondes,les particules,l'espace-temps classique ne sont que des réalités effectives et non absolues qui émergent de quelque chose au delà.
    De vieilles idées que l'on retrouve chez Platon,Kant et la philosophie hindoues sauf que là c'est l'expérience qui plaide pour ces conceptions!

  25. #20
    Julio

    Re : RR/RG et Trous noirs

    Désolé de te décevoir, mais les photons sont bel et bien A LA FOIS DES ONDES et A LA FOIS DES PARTICULES, n'oublie pas la dualité onde/corpuscule. Ceci se concoit aisément dans le cadre de la théorie des cordes, par exemple.

    De plus, en essayant d'inssufler une sorte de "mouvement Brownien" aux particules, tu appliques toi même un concept classique à un objet quantique, ce qui est une erreur...

    Ondes, particules et espace-temps ne sont pas des concepts mais bel et bien une réalité Après, c'est plus ou moins conceptualisable, mais souviens toi d'un truc : C'est pas parce que l'on arrive pas à se représenter quelque chose que celà n'existe pas...

  26. #21
    mtheory

    Re : RR/RG et Trous noirs

    Citation Envoyé par criticus
    Oui c'est encore un défi lançé à l'imagination ce truc ! J'ai même lu quelque part qu'une particule quantique peut à la fois être et ne pas être ! Alors là oui vraiment, alors là oui véritablement, le commun des mortels il y comprend que d'âle là-dedans !
    Pas que le commun des mortels,même des physiciens confirmés se sentent souvent/parfois mal a l'aise avec,regarde ce qu'en dit Feynman

    Mais enfin quand même j'ai moi-même des cours de Physique quantique et il me semble que c'est une Physique probabiliste : ça grouille de mathématiques là-dedans (on représente un état quantique par une fonction d'onde dont le module au carré donne la probabilité de présence de la particule, et il y a toutes ces histoires de matrices et de fonctions propres et autres valeurs propres etc.).

    Mais qui dit probabilités dit lois de probabilité si je ne m'abuse ... J'avoue que je ne saisis pas bien comment on peut conclure à un indéterminisme foncier sans sortir des sciences positives, vu que le déterminisme physico-chimique est l'essence même de ces sciences (cf mon intervention sur le fil "photons" dans cette même rubrique "physique").
    L'indéterminisme est là dans l'évolution de certaines grandeurs,pas dans la structure,les lois définissant ces grandeurs et leur relations.
    On parle souvent de causalité probabiliste.
    L'équation de Schroedinger est bien une équation différentielle décrivant l'évolution du vecteur d'état du système quantique il y donc bien un 'déterminisme'.
    Et de fait ça marche,nous pensons bien des régularités dans notre expèriences du monde quantique que nous anticipons sans problème.

    Peut-on dire que c'est parce qu'on ne peut pas mesurer à la fois la vitesse et la position de l'électron autour du noyau, que le mouvement de l'électron n'est pas en lui-même parfaitement déterminé ?
    Non, pas du tout car ce type de problème est déja là en physique classique où aucune mesure absolument précise n'est possible.Le démon de Laplace n'y aurait aucun problème.


    Est-ce qu'on ne confond pas indéterminé et indéterminable ?
    Malheureusement si, dans la présentation des inégalités de Heisenberg qui renvoie à de l'indéterminé et pas de l'indéterminable comme on le dit trop souvent.

  27. #22
    Makalu

    Re : RR/RG et Trous noirs

    Je suis d'accord avec mtheory. Les photons ne sont ni des ondes ni des particules! Ondes ou particules sont seulement deux aspects d'une même réalité que nous avons du mal à concevoir parce que nous ne sommes pas habitués à ce nouveau concept.

    Prends l'exemple d'un tube cylindrique. Si tu regardes ton tube de face, tu ne verras qu'un disque et si tu le regardes de côté tu verras alors un rectangle. Je pense que tu seras d'accord avec moi pour dire que disque et rectangle sont différents et pourtant ce sont deux aspects du même objet! Selon l'endroit où tu te places c'est donc l'un ou l'autre de ces aspects qui se manifestera et en général ce ne sera ni l'un ni l'autre!

    C'est la même chose avec des objets quantiques. En somme, nous les voyons tantôt de "face" (ondes), tantôt de "profil" (particules)...

  28. #23
    Julio

    Re : RR/RG et Trous noirs

    Je vous invite à lire mon post au-dessus

  29. #24
    mtheory

    Re : RR/RG et Trous noirs

    Citation Envoyé par Julio
    Désolé de te décevoir, mais les photons sont bel et bien A LA FOIS DES ONDES et A LA FOIS DES PARTICULES, n'oublie pas la dualité onde/corpuscule. Ceci se concoit aisément dans le cadre de la théorie des cordes, par exemple.
    Je n'oublie pas et une dualité indique justement que ce n'est pas à la fois onde ET particule mais quelque chose au delà dont certains aspects ce manifestent comme onde OU particule dans notre expérience classique.
    La complémentarité de Bohr est une relation de disjonction et de limitation d'application des concepts classiques d'ondes et de particules aux phénomènes.
    La théorie de cordes n'est pas reliée à la complémentarité de Bohr de la facon dont tu penses mais plutôt dans la direction indiquée par Witten.


    De plus, en essayant d'inssufler une sorte de "mouvement Brownien" aux particules, tu appliques toi même un concept classique à un objet quantique, ce qui est une erreur...
    Relis bien ,c'est précisèment ce que je dis car les gens présentent souvent cette fausse interprétation des phénomènes quantiques.

    Ondes, particules et espace-temps ne sont pas des concepts mais bel et bien une réalité Après, c'est plus ou moins conceptualisable, mais souviens toi d'un truc : C'est pas parce que l'on arrive pas à se représenter quelque chose que celà n'existe pas...
    Je n'ai jamais dis le contraire,ce sont juste des concepts effectifs et qui ne décrivent donc qu'approximativement le réel.
    Une description de fluide continu approxime bien l'eau,c'est une théorie effective,la structure de l'eau est au-dela de cela,l'espace et le temps Newtonien sont des concepts effectifs pas des absolus.
    De même la MQ nous indique que le réel est partiellement dans l'espace-temps et sous forme de particules/ondes mais que sa véritable structure est au dela de celà.

    Je ne fait AUCUNE affirmation idéaliste simpliste du style l'espace et le temps n'existent pas

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  31. #25
    Julio

    Re : RR/RG et Trous noirs

    ce sont juste des concepts effectifs et qui ne décrivent donc qu'approximativement le réel.

    Ca, c'est ce que tu penses Ces concepts sont peut-être absolus, quand tu dis qu'ils ne sont qu'effectifs, c'est purement subjectif

  32. #26
    Makalu

    Re : RR/RG et Trous noirs

    Citation Envoyé par mtheory
    Non,c'est qu'il y a malheureusement beaucoup de confusion autour des inégalités de Heisenberg.
    Oui, c'est vrai. Comme je l'ai écris précédemment, les relations d'incertitude ne sont rien d'autre que le résultat de la théorie de Fourier, une fois admis les aspects corpusculaire et ondulatoire. Malheureusement ce point n'est pas toujours clarifié dans les livres de mécanique quantiques.

  33. #27
    mtheory

    Re : RR/RG et Trous noirs

    Citation Envoyé par Julio
    ce sont juste des concepts effectifs et qui ne décrivent donc qu'approximativement le réel.

    Ca, c'est ce que tu penses Ces concepts sont peut-être absolus, quand tu dis qu'ils ne sont qu'effectifs, c'est purement subjectif
    J'ai bien peur que non! ex inégalités de Bell et expérience d'Aspect.

  34. #28
    mtheory

    Re : RR/RG et Trous noirs

    Citation Envoyé par Makalu
    Oui, c'est vrai. Comme je l'ai écris précédemment, les relations d'incertitude ne sont rien d'autre que le résultat de la théorie de Fourier, une fois admis les aspects corpusculaire et ondulatoire. Malheureusement ce point n'est pas toujours clarifié dans les livres de mécanique quantiques.
    Merci de ton soutien Makalu!

  35. #29
    Floris

    Re : RR/RG et Trous noirs

    Bonjour, a tout le monde, cette discussion est très intéressante c'est un plaisir.
    mtheory, je comprend tout a fait ce que tu dit d'ailleurs très bien lorsque tu cite:
    --------------------------------------------------------------------------------
    Non, c’est qu'il y a malheureusement beaucoup de confusion autour des inégalités de Heisenberg.
    Par soucis de simplification ou tout simplement par incompréhension on a souvent présenté le résultat de Heisenberg comme impliquant que les particules existaient bien dans l'espace et le temps comme des objets classiques mais soumis à une sorte de mouvement Brownien et dont il est impossible de mesurer simultanément de façon précise la vitesse et la position, supposées existe malgré tout avec leur sens habituel.

    C'est une erreur!

    Les quanta de matière et de lumière (par ex) NE SONT PAS PLUS DES ONDES QU'ILS NE SONT DES PARTICULES!

    On a affaire à des objets radicalement différents et si nous voulons décrire ceux-ci avec des concepts classiques on doit le faire avec les relations de Heisenberg qui indiquent les limites de l'emploi de ces modèles CLASSIQUES pour appréhender des objets QUANTIQUES.
    -------------------------------------------------------------------------------

    J'ai aussi l'impression qu'il y beaucoup de confusion à cette notion. J'ai d'ailleurs une petite question, puisque la conceptualisation d'une particule n'est pas si intuitive qu'on pourrai le penser sachant qu'une particule à une certaine étendue spatial ou plutôt une probabilité de présence, je me pose la question peut être naïve qui est la suivante: Mais dans quels circonstances, je peut considérer mon truc comme une onde et de même comme une particule? Autrement dit, qu'es qui me permet de trancher?

    Merci encore, j'espère que cette question n'est pas trop idiote.
    Bien cordialement
    Floris

  36. #30
    Geof

    Re : RR/RG et Trous noirs

    Salut

    Je ne pensais pas provoquer un tel débat avec une question si innocente.... Merci à tous de vous être penchés sur elle, et de m'avoir conforté dans la vision que j'avais de la mécanique quantique, si partielle soit-elle.

    Geoffrey

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