Le Big Rip parviendra-t-il aussi à disloquer les trous noirs ?

[invite752e4cdf]

Bonjour,

Ne faut-il pas une énergie infinie pour disloquer un trou noir?

a+
-----

[f6bes]

Bjr à toi,
C'est QUOI....infinie ? (valeur)
3 trous noirs= 3 x fois énergie infinie (bizarre , NOn..pour de l'infini!)
Bonne journée

[invite752e4cdf]

L'infini multiplié par trois, c'est toujours l'infini, c'est bizarre pour toi ?

[invitefb0f1e11]

Salut,

Tout d'abords le Big Rip :

C'est une conjecture théorique dans le cas où l'énergie noire (responsable de l'accélération de l'expansion de l'Univers, observable via les SNIa), au rais une équation d'état de la forme :

avec


Avec P la pression et la densité d'énergie.
À partir de cette considération et en utilisant les équation d'Einstein ainsi que la conservation de l'énergie (). On arrive qu'un tel fluide à une évolution en fonction de l'expansion de la forme :

Avec "a" le facteur d'échelle de l'Univers, qui donne l'évolution de la "taille" de l'Univers en fonction du temps. et sont des constantes.
Ce que l'on vois apparaitre c'est que pour , la densité du fluide concerné augmente avec l'augmentation de la taille de l'Univers (-3(1+w) > 0).
Un constante cosmologique est équivalente à , qui conduit à densité d'énergie constante.
Pour la matière standard qui conduit à une densité évoluant en , donc comme le volume.
Pour un fluide relativiste (de vitesse voisine de "c"), genre des photons, des neutrinos ... donc la densité d'énergie varie comme , La division par un facteur "a" supplémentaire par rapport à la matière non-relativiste explique l'origine du Redshift expansionniste subit par les objet lointain.

Si de nouveau on utilise les équation d'Einstein on peut arriver à l'impact sur l'expansion d'une telle densité d'énergie sur l'expansion :

Ce qui indique que tout fluide avec va accélérer l'expansion. Ainsi une constante cosmologique rempli bien ce rôle avec .
Mais pour "détruire" des structure virialisé (lié par la gravitation, pour lesquelles la dynamique est dominé par la gravitation et non l'expansion), il faut que , ce qui va produire un emballement de l'expansion (car la densité d'énergie noire augmente, contrairement au cas , où cette densité est constante).
Ainsi nous voyons déjà qu'un big rip demande la présence d'un objets pour le moins "inhabituel", une énergie dite "phantom" (w < -1). Si nous avons plusieur candidats à l'énergie sombre :
-énergie du vide (à 100 ordre de grandeur près on est bon )
-constante cosmologique
-champs scalaire en roulement lent
Il n'en est pas de même pour de l'énergie phantom, où seul des modèle alambiqué (genre interaction matière sombre-énergie sombre) arrive à simuler cette effet. De plus les contrainte expérimentale tendent vers w = -1 ... certes les incertitudes sont grande, il y a encore de la place pour une éventuelle énergie phantom.

Ainsi le Big Rip est vraiment un scénario peu-probable.

Maintenant les trou noir :
Limitons nous au trou noir de Schwarzschild.
Plaçons nous dans un référentiel au repos par rapport au trou noir, en dessous de l'horizon, la métrique n'est plus soluble.
Ainsi essayer de décrire ce qui arriverais à un trou noir dans le cas d'un Big Rig, sachant que l'on ne sait pas résoudre la métrique au sein d'un tel objet semble plutôt mal venu. Si notre description de la géométrie de l'Univers échoue dans de tel circonstance à faire des prédictions, il ne semble pas raisonnable de faire des conclusions sur l'évolution d'un tels objets en fonction de l'expansion de l'espace temps (puisque on sait pas définir l'espace temps à l'intérieur d'un tel objet).
Mais en fait cette apparente "singularité" au niveau de l'horizon est plus un soucis des coordonnées choisit que de la physique elle même. Le tenseur de Riemann lui est bien définit en tout point sauf au centre du trou noir qui contient la singularité. L'horizon du trou noir n'est donc qu'un effet de référentiel. Un observateur en mouvement qui rentrerais dans le trou noir, ne verrais aucun horizon ... il irait juste s'écraser sur la singularité centrale.
Ainsi le trou noir en RG est un objet ponctuel ... aussi peu importe l'expansion que tu va mettre tu ne va pas disloquer un objet ponctuel. C'est un peu comme ce demander si un Big Rip désintégrerais un électron ...
Ainsi dans le cas de la RG (qui de toute façon demeure une mauvaise théorie pour décrire un trou noir, du seul fait de l'apparition d'un singularité qui implique le besoin d'une théorie quantique de la gravitation pour décrire ce qui se passe à si forte courbure), je serais amener à conclure qu'en cas de Big Rig, le trou noir va se retrouver isoler et lentement rayonner (rayonnement de Hawking) l'énergie qu'il contient.


@+,
G.

[A voir en vidéo sur Futura]

[f6bes]

L'infini multiplié par trois, c'est toujours l'infini, c'est bizarre pour toi ?

Bjr à toi,
Oui ,c 'est TES bizarre, car si tu arrives à multipier par 3 l'infini, ALORS c'est que c'est pas l'infini (au départ).
A+

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Merci pour votre explication.
Au revoir.

[invite490b7332]

Bonjour,
cette équation a des faux airs de ressemblance avec l'entropie de Hawking:



Savez-vous si elles sont liées d'une manière ou d'une autre?
Merci.

[invitefb0f1e11]

Bonjour,
cette équation a des faux airs de ressemblance avec l'entropie de Hawking:



Savez-vous si elles sont liées d'une manière ou d'une autre?
Merci.

Bonjour,

J'avais d'ailleur fait une petite typo au niveau de cette équation, le forme correct est :
.

Cette équation n'a pas de rapport direct avec celle de l'entropie d'un TN, elle régit la dynamique de l'expansion.

L'autre régit la thermodynamique d'un trou noir.
On peut l'obtenir d'une façon simple par analogie entre la thermodynamique :

Avec U l'énergie interne du système, T ça température et S son entropie.

Pour un trou noir on observe une relation de la forme


Avec M la masse du trou noir, une constante, la gravité de surface et A l'aire de la surface du TN.
Pour un TN de Schwarzschild , avec une constante.

Dans cette relation M peut être associé à l'énergie, à la température du TN et A à son entropie.
Le démonstration de cette relation peut être trouvé ici :
entropie des trou noir

Cette équation n'est pas lié à la dynamique d'un espace en expansion.

@+,
G.

[invite490b7332]

Merci pour la référence.
C'est vrai que l'analogie entre trou noir et thermodynamique est très éclairante !

Bien que voir A comme un nombre d'états acccessible et comme une énergie cinétique désordonnée n'est pas évidente évidente...