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Vitesse de la lumière, gravitation, trou noir, incohérence, particules intriquées



  1. #1
    dragounet

    Vitesse de la lumière, gravitation, trou noir, incohérence, particules intriquées


    ------

    Je me fais la petite réflexion ci-dessous et peut-être avez-vous la réponse ?

    Si la vitesse de la lumière est la plus grande vitesse possible, comment les ondes gravitationnelles peuvent-elles sortir d’un trou noir hyper massif dont la vitesse de libération est supérieure à C ?

    Le rayonnement Hawking ne permet qu’à des particules virtuelles de s’évader de l’horizon des événements.

    Puisque le trou noir par définition continue d’attirer tous les objets alors que la lumière ne peut plus en sortir, la gravitation (graviton ou ondes gravitationnelles) doit aller forcément plus vite que C.

    De ce fait la gravitation passe peut-être par le même canal que l’état quantique de 2 particules (photons ou électrons) intriquées.

    Cette force de gravitation passe peut-être par une 5ème dimension orthogonale à notre continuum espace temps traditionnel, et sa projection en 4 dimensions expliquerait sa faiblesse dans nos 4 dimensions et sa vitesse de propagation.

    -----

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  3. #2
    MCMB

    Re : Vitesse de la lumière, gravitation, trou noir, incohérence, particules intriquées

    Bonjour,

    Vous allez vous faire gronder par les gens parce que vous n'avez pas dit bonjour.

  4. A voir en vidéo sur Futura
  5. #3
    invite34596000666

    Re : Vitesse de la lumière, gravitation, trou noir, incohérence, particules intriquées

    Les ondes gravitationnelles se déplacent à la vitesse de la lumière

    http://en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_wave

  6. #4
    phys4

    Re : Vitesse de la lumière, gravitation, trou noir, incohérence, particules intriquées

    Citation Envoyé par dragounet Voir le message
    Si la vitesse de la lumière est la plus grande vitesse possible, comment les ondes gravitationnelles peuvent-elles sortir d’un trou noir hyper massif dont la vitesse de libération est supérieure à C ?


    Puisque le trou noir par définition continue d’attirer tous les objets alors que la lumière ne peut plus en sortir, la gravitation (graviton ou ondes gravitationnelles) doit aller forcément plus vite que C.
    .
    Il est bien connu que la gravitation se propage à la vitesse c.
    Les ondes ne sortent pas d'un trou noir, elle subsistent autour de l'horizon. Voir pour cela mes remarques dans la discussion suivante :
    http://forums.futura-sciences.com/as...-negative.html
    Comprendre c'est être capable de faire.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #5
    humanino

    Re : Vitesse de la lumière, gravitation, trou noir, incohérence, particules intriquées

    Bonjour,

    Citation Envoyé par dragounet Voir le message
    Puisque le trou noir par définition continue d’attirer tous les objets alors que la lumière ne peut plus en sortir, la gravitation (graviton ou ondes gravitationnelles) doit aller forcément plus vite que C.
    Le photon est le mediateur de l'interaction electromagnetique. Par definition, la lumiere de ne peut s'echapper de l'horizon. Cependant, un trou noir charge electriquement influence bien les particules chargees qui passent aux alentours. Suivant votre raisonnement, un photon doit aller plus vite qu'un photon. Ou moins vite... Au niveau quantique, ce qui est incorrect dans ce raisonnement c'est de supposer que l'interaction est vehiculee par des bosons reels. L'interaction electromagnetique est vehiculee par des photons virtuels qui peuvent tout a fait s'echapper d'un trou noir. Au niveau classique, la charge electrique ou bien la masse totale effondree dans le trou noir restent toutes les deux piegees a la surface de l'horizon du point de vue d'un observateur exterieur. En ce qui concerne le point de vue d'un observateur qui tombe... disons que je vous laisse aller lui demander
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

  9. #6
    tempsreel1

    Re : Vitesse de la lumière, gravitation, trou noir, incohérence, particules intriquées

    Citation Envoyé par humanino Voir le message
    Bonjour,

    Au niveau classique, la charge electrique ou bien la masse totale effondree dans le trou noir restent toutes les deux piegees a la surface de l'horizon du point de vue d'un observateur exterieur.
    non, je ne crois pas , le trou noir est une singularité ; l'horizon du trou noir est éloigné du trou noir . Meme si le trou noir a une taille, son horizon, lui, est au delà de sa surface...(en altitude)

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  11. #7
    humanino

    Re : Vitesse de la lumière, gravitation, trou noir, incohérence, particules intriquées

    Citation Envoyé par tempsreel1 Voir le message
    non, je ne crois pas , le trou noir est une singularité ; l'horizon du trou noir est éloigné du trou noir . Meme si le trou noir a une taille, son horizon, lui, est au delà de sa surface...(en altitude)
    D'abord un trou noir est generalement defini non pas par la singularite elle-meme, mais le trou noir comprend egalement l'horizon qui l'entoure. C'est pour cela que le trou est "noir" ! Ensuite, j'ai bien dit (1) classiquement et (2) du point de vue d'un observateur exterieur. Un observateur exterieur verra un objet tombant s'approcher infiniement de l'horizon sans jamais l'atteindre. La lumiere emise proche de l'horizon arrive a peine a s'echapper et met de plus en plus longtemps a atteindre l'observateur, de sorte que l'objet apparait de mois en moins clairement (c'est a dire, l'intensite lumineuse decroit). Quantiquement, on a une energie minimum pour un photon de longueur d'onde fixee, donc on finit par ne plus recevoir de lumiere du tout, meme en principe. Classiquement on en recoit toujours un peu.

    Ces considerations ne sont pas futiles. Classiquement, c'est bien depuis l'horizon que l'influence de la charge tombee nous parvient a l'exterieur (par exemple). De plus, que ce soit les resultats de Hawking, le principe general d'holographie issu de la conjecture de Maldacena, ou meme les calculs detailles modernes, tout nous indique bien que l'infromation (tout ce qui est necessaire pour calculer l'entropie) est piegee sur l'horizon du trou noir (j'insiste : pour un observateur exterieur).

    Et je re-itere : tout cela est parfaitement consistent avec le fait que nous n'ayons aucune raison de douter qu'un observateur qui tombe franchit l'horizon sans probleme (pourvu que le trou soit assez gros).
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

  12. #8
    humanino

    Re : Vitesse de la lumière, gravitation, trou noir, incohérence, particules intriquées

    Citation Envoyé par tempsreel1 Voir le message
    non, je ne crois pas , le trou noir est une singularité ; l'horizon du trou noir est éloigné du trou noir . Meme si le trou noir a une taille, son horizon, lui, est au delà de sa surface...(en altitude)
    Une citation pour continuer :
    En astrophysique, un trou noir est un objet massif dont le champ gravitationnel est si intense qu’il empêche toute forme de matière ou de rayonnement de s’en échapper. De tels objets n’émettent donc pas de lumière et sont alors noirs.
    Aucune mention de singularite dans cette definition. Plus loin
    Un trou noir possède une masse donnée, concentrée en un point appelé singularité gravitationnelle. Cette masse permet de définir une sphère appelée horizon du trou noir, centrée sur la singularité et dont le rayon est une limite maximale en-deçà duquel le trou noir empêche tout rayonnement de s’échapper. Cette sphère représente en quelque sorte l’extension spatiale du trou noir
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

  13. #9
    tempsreel1

    Re : Vitesse de la lumière, gravitation, trou noir, incohérence, particules intriquées

    "Un trou noir possède une masse donnée, concentrée en un point appelé singularité gravitationnelle. Cette masse permet de définir une sphère appelée horizon du trou noir, centrée sur la singularité et dont le rayon est une limite maximale en-deçà duquel le trou noir empêche tout rayonnement de s’échapper. Cette sphère représente en quelque sorte l’extension spatiale du trou noir"

    oui c'est ce que je voulais dire...

  14. #10
    Jackyzgood

    Re : Vitesse de la lumière, gravitation, trou noir, incohérence, particules intriquées

    Pour le peu que j'ai compris de la relativité général, la gravitation n'est plus vu comme une force avec un vecteur d'interaction, mais comme une déformation de l'espace temps. De ce fait, s'il n'y a pas de particule pour propager l'interaction, il n'y a même plus de question a se poser sur : comment la gravité sort du trou noir.
    si c'est idiot mais que ca marche, c'est que ce n'est pas idiot

  15. #11
    dragounet

    Re : Vitesse de la lumière, gravitation, trou noir, incohérence, particules intriquées

    Citation Envoyé par Jackyzgood Voir le message
    Pour le peu que j'ai compris de la relativité général, la gravitation n'est plus vu comme une force avec un vecteur d'interaction, mais comme une déformation de l'espace temps. De ce fait, s'il n'y a pas de particule pour propager l'interaction, il n'y a même plus de question a se poser sur : comment la gravité sort du trou noir.
    Bonjour, merci de la réponse, mais si on considère uniquement une déformation du Continuum quadridimensionnel, que se passe-t-il quand le trou noir absorbe une planète.
    Le déformation de l’espace-temps verrait sa pente augmenter et cette déformation de l’espace-temps se propagerait instantanément ou à la vitesse de la lumière ?

  16. #12
    Bastho

    Re : Vitesse de la lumière, gravitation, trou noir, incohérence, particules intriquées

    Bonjour,

    je ne suis pas sûr que la notion "d'instantanéité" soit tangible.

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  18. #13
    Skippy le Grand Gourou

    Re : Vitesse de la lumière, gravitation, trou noir, incohérence, particules intriquées

    Citation Envoyé par Bastho Voir le message
    je ne suis pas sûr que la notion "d'instantanéité" soit tangible.
    En effet, ça irait à l'encontre du principe de causalité qui est à la base de la relativité. Donc dragounet, tu as ta réponse*: à la vitesse c, que rien ne peut dépasser (sauf les tachyons s'ils existent… ).
    "J'ai horreur des scientifiques, les chercheurs sont des nuisibles" [Patrick Besson]

  19. #14
    triall

    Re : Vitesse de la lumière, gravitation, trou noir, incohérence, particules intriquées

    Bonjour , je copie-colle Wikipédia "En astrophysique, un trou noir est un objet massif dont le champ gravitationnel est si intense qu’il empêche toute forme de matière ou de rayonnement de s’en échapper "
    C'est vrai que c'est contradictoire , si le champ gravitationnel empêche tout rayonnement de sortir, ce dernier ne doit pas sortir non plus ..
    A moins que le champ gravitationnel se fasse grace à l'échange de particules virtuelles qui ont tous les droits ou presque, non ?

    Ou alors c'est en dessous d'un certain rayon que rien ne peut sortir..., mais comme apparemment tout se passe là , que la masse est concentrée en un point !
    Je dis alors que c'est peut - être possible que les ondes gravitationnelles s'affranchissent de c..
    Cordialement
    1max2mov

  20. #15
    mach3
    Modérateur

    Re : Vitesse de la lumière, gravitation, trou noir, incohérence, particules intriquées

    cela a déjà été abordé par humanino. Du point de vue d'un observateur lointain, la matière ne passe jamais l'horizon, elle s'y accumule. C'est cette accumulation de matière qui exerce un champ de gravitation sur l'observateur lointain.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  21. #16
    dragounet

    Re : Vitesse de la lumière, gravitation, trou noir, incohérence, particules intriquées

    Merci bien à tout le monde pour ces réponses.
    L'un de vous a-t-il un URL expliquant que du point de vue d'un observateur lointain, la matière ne passe jamais l'horizon, elle s'y accumule.
    J'aimerais comprendre la substantifique moelle de cette magnifique assertion.
    Merci encore.

  22. #17
    mach3
    Modérateur

    Re : Vitesse de la lumière, gravitation, trou noir, incohérence, particules intriquées

    Never feed the troll after midnight!

  23. #18
    Universus

    Re : Vitesse de la lumière, gravitation, trou noir, incohérence, particules intriquées

    Salut,

    Citation Envoyé par humanino Voir le message
    Un observateur exterieur verra un objet tombant s'approcher infiniement de l'horizon sans jamais l'atteindre. La lumiere emise proche de l'horizon arrive a peine a s'echapper et met de plus en plus longtemps a atteindre l'observateur, de sorte que l'objet apparait de mois en moins clairement (c'est a dire, l'intensite lumineuse decroit). Quantiquement, on a une energie minimum pour un photon de longueur d'onde fixee, donc on finit par ne plus recevoir de lumiere du tout, meme en principe. Classiquement on en recoit toujours un peu
    Ce n'est pas comme ça que j'avais compris le problème. Pourrais-tu s'il-te-plaît me dire alors où se trouve mon erreur dans le raisonnement qui suit?

    Imaginons un observateur étudiant un trou noir qu'on pourrait qualifier avec une bonne approximation d'isolé (c'est-à-dire seul dans une vaste région de l'espace vide d'autres corps de masse appréciable). Cet observateur se trouve suffisamment loin du trou noir pour qu'il puisse se considérer dans ses approximations comme étant infiniment loin de celui-ci. Il envoie une sonde émettant continuellement un rayonnement électromagnétique de fréquence (suffisamment élevée) et d'intensité données en direction du trou noir. Au fur et à mesure que la sonde s'approche de l'horizon du trou noir, le rayonnement qu'elle émet a une fréquence de plus en plus faible du point de vue de l'observateur étant donné le phénomène de décalage vers le rouge gravitationnel prédit par la relativité générale.

    Néanmoins, selon l'interprétation d'Einstein, l'intensité d'un rayonnement électromagnétique est une mesure de la quantité de photons composant ce rayonnement. Chaque photon possède une énergie hf, de telle sorte que pour un rayonnement ayant n photons, l'énergie du rayonnement est nhf. Autrement dit, la sonde émettant un rayonnement d'intensité déterminée, elle émet un rayonnement de puissance donnée. Si elle émet dans la direction de l'observateur de façon suffisamment précise , l'observateur devrait recevoir une intensité constante de rayonnement (soit un même nombre n de photons pour toute fréquence f qu'il reçoit) puisque, pour autant que je sache, aucun mécanisme de la gravitation n'engendre ou ne supprime des photons. En fait, même si le rayonnement n'est pas dirigé vers l'observateur, on peut penser qu'il y aura presque toujours un photon dans le lot de n photons qui atteint l'observateur, de telle sorte que l'observateur perçoit toujours une certaine intensité au rayonnement.

    De là, l'énergie d'un photon n'étant pas quantifiée (f peut prendre n'importe quelle valeur réelle, donc hf aussi), jamais l'observateur ne recevra un rayonnement d'énergie nulle. Bref, je ne vois pas en quoi la mécanique quantique et la relativité générale (ce que tu entends par interprétation «classique») ne sont pas d'accord sur ce que verrait un observateur, la mécanique quantique discrétisant l'intensité d'un rayonnement, mais pas directement son énergie (puisque qu'un seul photon est un rayonnement d'intensité minimale non nulle, mais d'énergie arbitraire) et la relativité générale ne faisant pas «s'éteindre» l'intensité continuellement, mais l'énergie. J'ai donc l'impression que la mécanique quantique n'implique pas que l'observateur ne recevra plus de rayonnement de sa sonde à partir d'un certain moment où celle-ci sera trop près de l'horizon.

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  25. #19
    mach3
    Modérateur

    Re : Vitesse de la lumière, gravitation, trou noir, incohérence, particules intriquées

    Citation Envoyé par universus
    ...
    imagine que la sonde envoi un photon en direction de l'observateur à chaque seconde de son temps propre. Au fur et à mesure que la sonde approche du trou noir, l'intervalle entre l'arrivée de chaque photon à l'observateur s'allonge, et tend vers l'infini sur l'horizon. La puissance reçue par l'observateur chute donc, vu qu'au départ, il recevait un photon toutes les secondes, et qu'à la fin, il attend de plus en plus longtemps pour recevoir le suivant.
    Dans le même temps, les photons sont de plus en plus redshiftés, donc transporte de moins en moins d'énergie, il y a donc un double effet qui diminue l'énergie reçue de la sonde par l'observateur (en nombre de photon par seconde et en énergie transportée par chaque photon).

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  26. #20
    humanino

    Re : Vitesse de la lumière, gravitation, trou noir, incohérence, particules intriquées

    Citation Envoyé par Universus Voir le message
    Pourrais-tu s'il-te-plaît me dire alors où se trouve mon erreur dans le raisonnement qui suit?
    En deux mots : tu soutiens que si l'on envoie une lampe de poche allumee dans un trou noir dont la pile electrique dure assez longtemps pour passer l'horizon, un observateur exterieur verra la lampe tant que durera le trou noir. Cela ne semble pas tres raisonnable.

    Citation Envoyé par Universus Voir le message
    pour autant que je sache, aucun mécanisme de la gravitation n'engendre ou ne supprime des photons.
    On va recevoir le meme nombre de photons, mais ces photons seront decales vers le rouge, leur frequence sera moindre.

    Citation Envoyé par Universus Voir le message
    De là, l'énergie d'un photon n'étant pas quantifiée (f peut prendre n'importe quelle valeur réelle, donc hf aussi), jamais l'observateur ne recevra un rayonnement d'énergie nulle.
    Ce qui est fixe c'est d'une part le spectre d'emission du corps qui tombe, et d'autre part le decalage vers le rouge mesure par un observateur exterieur (une fois qu'on a defini un tel observateur exterieur). Dans une certaine bande de frequence, on a un nombre fini de photons emis par le corps qui tombe (en tout cas, avant qu'il ne passe l'horizon, tel que mesure par un observateur comobile). Classiquement, cette energie pourrait etre "infiniement diluee" dans le temps, tendant vers zero sans jamais l'atteindre. Mais quantiquement, vous ne pouvez pas emettre dans une bande en frequence determinee moins que l'energie d'un photon unique de cette frequence. Ce qui manque a ton raisonnement, c'est que l'on ne compte que les photons dans une certaine bande en frequence quantiquement, puis l'on applique le decalage vers le rouge a ce nombre fini de photons.

    Cependant, ce n'est pas anodin. En mecanique quantique quantique, on met toujours une borne inferieure a l'energie minimale portee par un photon. Cela revient a dire que, dans la pratique, nos instruments on toujours une resolution finie. Plus precisement, cela dit bien que si l'on pouvait ameliorer arbitrairement la resolution de nos instruments, alors nous pourrions enregistrer un nombre arbitrairement grand de photons dont l'energie serait arbitrairement petite. C'est une pratique generale, necessaire si l'on veut prendre en compte proprement les divergences infrarouges de l'electrodynamique. Encore une fois, ces divergences ne sont pas artificielles : on compterait vraiment un nombre arbitrairement grand de photons avec une energie arbitrairement petite (l'integrale en energie etant, bien entendu, finie).
    Dernière modification par humanino ; 07/09/2009 à 21h06.
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

  27. #21
    phys4

    Re : Vitesse de la lumière, gravitation, trou noir, incohérence, particules intriquées

    Je n'ai pas vu de réponse complète à cette question

    Citation Envoyé par dragounet Voir le message
    Bonjour, merci de la réponse, mais si on considère uniquement une déformation du Continuum quadridimensionnel, que se passe-t-il quand le trou noir absorbe une planète.
    Le déformation de l’espace-temps verrait sa pente augmenter et cette déformation de l’espace-temps se propagerait instantanément ou à la vitesse de la lumière ?
    La chute d'un objet quelconque dans un trou noir, s'accompagne de l'accroissement du champ correspondant de la masse ajoutée et donc de l'accroissement du diamètre du trou.
    Pour une planète ou même une étoile, elle se trouverait décomposée à l'approche du trou noir, qui en arracherait des filaments. L'aspiration dans le trou est donc progressive, de même que la variation de champ.
    Le champ vu par un observateur assez éloigné, le champ augmente dès qu'il voit la planète et le trou dans la même direction puisque leurs gravitations s'ajoutent. Au voisinage du trou, le champ augmente en même temps que le diamètre pendant l'absorption des filaments issus de l'astre aspiré. La propagation du champ sera très progressive.
    La coalescence est plus brutale dans le cas de deux trous noirs. Les deux trous orbitent sur une spirale de plus en plus serrée jusqu'au moment où les horizons des trous entre en contact. Il se forme alors un trou noir unique ayant la somme des masses donc la somme des diamètres.
    Pour un observateur lointain comme nous, la masse de l'ensemble est inchangée depuis que les deux astres forment un ensemble double, par contre le moment quadripolaire de l'ensemble ainsi que son énergie cinétique changent brutalement au moment de la fusion.
    L'énergie excédentaire est évacuée rapidement sous forme d'une impulsion gravitationnelle, mesurable à des millions d'a.l.
    L'on s'attend aussi à ce que la fusion s'accompagne d'un sursaut gamma important.
    Des stations de mesure comme Virgo ont pour but de mesurer de telles impulsions du champ de gravitation ou des effondrements de super nova, puis de corréler ces mesures avec les observations en rayonnement optique ou gamma.
    Comprendre c'est être capable de faire.

  28. #22
    Universus

    Re : Vitesse de la lumière, gravitation, trou noir, incohérence, particules intriquées

    Merci pour vos deux réponses. Je ne sais pas si c'est parce que je ne comprends tout simplement pas le concept ou parce que nous n'interprétons pas les mots employés de la même façon exactement, mais il y a quelque chose qui m'agace encore dans tout ça.

    Vous avez tous deux parlé que la gravitation aurait pour effet de redshifter (i.e diminuer la fréquence de) la lumière émise par un corps plus ou moins près de l'horizon du trou noir en direction d'une région plus éloignée de celui-ci. Ça, j'en avais déjà parlé dans mon message, alors mon incompréhension ne me semble pas située là. Laissez-moi reciter humanino afin de mieux situer mon problème. Cette première partie m'est compréhensible, n'utilisant que le phénomène de redshift de la RG :

    Un observateur exterieur verra un objet tombant s'approcher infiniement de l'horizon sans jamais l'atteindre. La lumiere emise proche de l'horizon arrive a peine a s'echapper et met de plus en plus longtemps a atteindre l'observateur, de sorte que l'objet apparait de mois en moins clairement
    Néanmoins, je ne vois pas tout d'abord en quoi cela est équivalent à «l'intensité lumineuse décroît». D'après ce que je sais, l'intensité n'a a priori de rapport avec le temps. Classiquement, l'intensité est proportionnelle au carré de l'amplitude de l'onde électromagnétique, tandis qu'en mécanique quantique cela représente la quantité de quanta de lumière composant un rayonnement. Dans les deux cas, il n'est jamais fait mention de temps et la gravitation n'a pas d'effet sur le nombre de photons se propageant et non plus il me semble sur le module des perturbations des champs E et B caractérisant l'onde électromagnétique. Par contre, si par 'intensité' vous entendez le taux auquel l'observateur reçoit les photons, là je comprends votre point, mais cela ne correspond pas à la compréhension que j'ai d'intensité. Bref, ma première incompréhension réside dans ce que vous entendez par 'intensité', car je ne vois pas en quoi cela peut concorder avec un allongement du temps pour recevoir la lumière si on entend par 'intensité' nombre de photons.

    Néanmoins, cette première partie de la phrase d'humanino concernait la vision classique (de la RG) de la dilution de l'énergie d'un rayonnement lumineux (la sonde émet un rayonnement de puissance constante, mais la puissance lumineuse reçue par l'observateur diminue dans le temps et ce de façon continue, tendant progressivement vers 0 au fur et à mesure que l'objet semble s'approcher de l'horizon des évènements). À cette interprétation classique, humanino compare l'interprétation quantique :

    Quantiquement, on a une energie minimum pour un photon de longueur d'onde fixee, donc on finit par ne plus recevoir de lumiere du tout, meme en principe. Classiquement on en recoit toujours un peu
    Je ne comprends pas tout à fait l'idée qu'un photon ait une énergie minimale pour une longueur d'onde (une fréquence) fixée. Un photon de fréquence f fixée a une énergie hf. Par contre, un rayonnement ayant des photons de fréquence comprise dans une région du spectre aurait une énergie minimale qu'on peut obtenir en diminuant l'intensité autant que possible de ce rayonnement, soit en n'obtenant un rayonnement composé que d'un seul photon à la fois. L'énergie du rayonnement est donc celui de ce photon, soit hf, f étant pris dans la région du spectre mentionnée plus tôt. Il n'en demeure pas moins qu'un photon unique n'a pas d'énergie minimale, f pouvant prendre en principe n'importe quelle valeur.

    Là, si dans la pratique il est impossible de détecter des photons ayant moins qu'une certaine énergie pour un certain instrument, c'est une autre histoire. Néanmoins, ce problème de mesure est aussi présent en mécanique classique ou en relativité.

    Le problème par contre dans tout ça, c'est qu'on ne prend pas en compte (du moins, je) la façon dont la sonde émet les photons, ou je le prends en compte de façon maladroite et incomplète. Quand bien même le temps serait un continuum, une sonde ne peut pas émettre à chaque instant un photon, sans quoi tout rayonnement comprendrait une infinité de photon. Les mécanismes atomiques impliqués dans l'émission de photons ne peuvent permettre d'en émettre à chaque instant. Ainsi, il y a une certaine durée entre l'émission successive de deux photons qui peut être d'une seconde comme le dit mach3. Cela implique que, étant donné le temps fini que met la sonde à passer de l'autre côté de la région ayant une vitesse de libération plus grande que c, il y a un nombre fini de photons ayant été émis avant que la sonde ne franchisse cette région et donc un nombre fini de photons pouvant être perçus par l'observateur. Si un photon est émis à l'instant où la sonde est à l'horizon, alors le photon n'atteindra jamais l'observateur. Il y a donc toujours un dernier photon émis avant que la sonde ne franchisse l'horizon des événements, photon qui atteindra éventuellement l'observateur et après cette réception, l'observateur perdra de vue (directement du moins) la sonde pour toujours. Cela contraste avec une vision plus classique dans laquelle il est possible que le rayonnement soit émis continuellement, de telle sorte qu'il n'y aurait jamais 'une dernière lumière avant de franchir l'horizon'.

  29. #23
    humanino

    Re : Vitesse de la lumière, gravitation, trou noir, incohérence, particules intriquées

    Citation Envoyé par Universus Voir le message
    D'après ce que je sais, l'intensité n'a a priori de rapport avec le temps.
    L'intensite lumineuse est une puissance par unite de surface. Une puissance est une energie par unite de temps. Si un corps emet 10 photons en 1 seconde, l'intensite lumineuse percue est 3600 fois superieure a celle d'un corps qui emetterait les memes 10 photons en 1 heure.
    Citation Envoyé par Universus Voir le message
    Classiquement, l'intensité est proportionnelle au carré de l'amplitude de l'onde électromagnétique
    C'est la densite d'energie par unite de volume qui est proportionelle a la somme des carres des champs. Par exemple pour une onde electromagnetique spherique dans un espace plat, le champ va decroitre comme le carre de la distance, de sorte que l'intensite totale integree sur une sphere reste bien constante independamment de la distance.

    Citation Envoyé par Universus Voir le message
    si par 'intensité' vous entendez le taux auquel l'observateur reçoit les photons, là je comprends votre point, mais cela ne correspond pas à la compréhension que j'ai d'intensité.
    L'intensite est un flux d'energie par surface et par seconde. On peut donc calculer l'intensite comme le rapport entre l'energie totale portee par N photons, divisee par le produit de la surface sur laquelle ces photons ont ete collectes par l'intervalle de temps pendant lequel on les a collectes.

    Citation Envoyé par Universus Voir le message
    Un photon de fréquence f fixée a une énergie hf.
    Tout a fait.

    Citation Envoyé par Universus Voir le message
    L'énergie du rayonnement est donc celui de ce photon, soit hf, f étant pris dans la région du spectre mentionnée plus tôt.
    L'energie minimale portee par un rayonnement a longueur d'onde fixe est donc bien l'energie d'un seul photon a cette longueur d'onde, et nous sommes donc bien d'accord sur ce point. Ma formulation "energie minimale pour un photon" est tres mauvaises, et je n'aurais pas du ecrire cela. Ce que je voulais dire, c'est "on a une energie minimale pour un rayonnement de longueur d'onde donnee correspondant a une occupation d'un seul photon dans cet etat de rayonnement". Je ne sais pas si c'est plus clair.

    Citation Envoyé par Universus Voir le message
    Il n'en demeure pas moins qu'un photon unique n'a pas d'énergie minimale, f pouvant prendre en principe n'importe quelle valeur.
    Ce n'est pas faux, mais ce n'est pas pertinent. Un corps qui tombe dans un trou noir a un spectre d'emission, disons par exemple le spectre du corps noir. Il emet des photons a toutes les longueurs d'ondes possibles avec une distribution de probabilite donnee par ce spectre. C'est un tel spectre qu'il faut prendre et transformer par decalage vers le rouge pour calculer le spectre mesure par un observateur asymptotique.

    Citation Envoyé par Universus Voir le message
    Cela implique que, étant donné le temps fini que met la sonde à passer de l'autre côté de la région ayant une vitesse de libération plus grande que c, il y a un nombre fini de photons ayant été émis avant que la sonde ne franchisse cette région et donc un nombre fini de photons pouvant être perçus par l'observateur.
    Voila, c'est ca l'argument clef et c'est bien ce qui se passe physiquement.
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

  30. #24
    Universus

    Re : Vitesse de la lumière, gravitation, trou noir, incohérence, particules intriquées

    Citation Envoyé par humanino Voir le message

    Il n'en demeure pas moins qu'un photon unique n'a pas d'énergie minimale, f pouvant prendre en principe n'importe quelle valeur.
    Ce n'est pas faux, mais ce n'est pas pertinent. Un corps qui tombe dans un trou noir a un spectre d'emission, disons par exemple le spectre du corps noir. Il emet des photons a toutes les longueurs d'ondes possibles avec une distribution de probabilite donnee par ce spectre. C'est un tel spectre qu'il faut prendre et transformer par decalage vers le rouge pour calculer le spectre mesure par un observateur asymptotique.
    En fait si je disais ça c'était pour expliciter le point pourquoi je ne comprenais pas ce que tu voulais dire par qu'un photon ait une énergie minimale ainsi que pour dire que puisque, en RG, la gravitation allonge une onde de façon continue lorsque l'onde se propage vers des régions aux potentiels plus faibles, un observateur ne peut vraiment recevoir de rayonnement d'énergie nul (étant donné ces effets uniquement). Néanmoins, ce que tu écris est en accord avec ce que je disais, à ceci près que je considérais un 'spectre d'émission' à une seule fréquence.

    Autrement, merci pour la précision quant à l'intensité. C'est que l'intensité (dans le sens de l'intensité d'un rayonnement électromagnétique) m'a toujours été présenté comme quelque chose de proportionnelle au carré du champ électrique, mais je me demandais ce que ça représentait. Je me disais que c'était peut-être une quantité définie pour un aspect pratique comme proportionnelle au carré de E, mais après recherche et grâce à toi (je comprends mieux aussi le point de mach3), je vois qu'il s'agit d'une valeur moyenne de la puissance d'une onde électromagnétique. Je comprends à présent ce que tu voulais dire et merci d'avoir pris le temps d'expliquer ce qui m'était nébuleux.

  31. Publicité
  32. #25
    Floris

    Re : Vitesse de la lumière, gravitation, trou noir, incohérence, particules intriquées

    Citation Envoyé par humanino Voir le message
    Cependant, ce n'est pas anodin. En mecanique quantique quantique, on met toujours une borne inferieure a l'energie minimale portee par un photon. Cela revient a dire que, dans la pratique, nos instruments on toujours une resolution finie. Plus precisement, cela dit bien que si l'on pouvait ameliorer arbitrairement la resolution de nos instruments, alors nous pourrions enregistrer un nombre arbitrairement grand de photons dont l'energie serait arbitrairement petite. C'est une pratique generale, necessaire si l'on veut prendre en compte proprement les divergences infrarouges de l'electrodynamique. Encore une fois, ces divergences ne sont pas artificielles : on compterait vraiment un nombre arbitrairement grand de photons avec une energie arbitrairement petite (l'integrale en energie etant, bien entendu, finie).
    Salut à toi, tu veux dire si je résume, le nombre de photon augmente mais leurs énergies diminue c'est ça ?
    Seul les imbéciles sont bourrés de certitudes !

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