Trous noirs et LHC

[Blender82]

Bonjour,
je me présente en tant que journaliste, j'apprend que l'un des but du LHC est tourné vers la création de mini trous noirs, je consulte internet et je remarque qu'un trou noir absorbe la matière qui l'environne ? sans ? la laisser resortir. En conclusion, je prévois la fin du monde.
Voilà brièvement ce que j'ai compris de ces affabulations d'illuminés...
Cependant, j'ai l'esprit un peu critique et en bon scientifique je compare les informations que l'on me donne par rapport à ce que je sais et je comprend vite l'anarchie de ces idées
Non, plus sérieusement, pourquoi les journalistes se sont emparés de cette affaire au point de tout dramatiser ? (bon c'est vrai c'est expliqué plus haut). Enfin du moins de quoi parle-t-on lorsque l'on cite "mini-trous noirs" ? Oui, car on ne peut créer des trous noirs qu'à partir d'une masse critique non ? (suffisament importante pour que l'intensité de pesanteur dévie la lumière au point de ne plus la laisser sortir et donc créer un horizon des évènements qui caractérise le trou noir - schématisé). Ce que j'en ai déduit car le LHC ne permet pas la manipulation d'une telle masse c'est qu'en projetant des particules à très haute vitesse, on recréait les conditions qui existent (ou du moins qui s'en rapprochent) au sein d'un trou noir. Et à partir de là faire des observations et en déduire ce qui se passe au sein d'un trou noir.
Quelqu'un peut me dire réellement ce qui ce passe réellement ?
Merci d'avance !

Blender82
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[Tryss]

En fait, un trou noir peut se former à n'importe quelle masse, ce qui est important, c'est la compacité (en gros le rapport de la masse sur le rayon).

Si tu prends la terre, que tu la comprimes dans une sphère de 1mm de rayon, tu obtiens un trou noir

[haraelendil]

En fait, là où le trou noir devient génant, c'est quand on est très proche, si on compactait la terre pour que ça devienne un trou noir (donc très petit), mais qu'on remplaçait l'écorce de la terre par une bulle solide, on ne verrai aucune différence à la surface de cette bulle (un trou noir de masse M excerce la même force d'attraction qu'une terre de masse M à sa surface.

La ou ça devient problématique, c'est dans les quelques centimètres à mètre autour du trou noir.

Donc si on créait des mini trous noir au LHC, même si ils avait la masse d'un électron, ils n'attirerait pas plus qu'un électron normal. En plus la force de gravité est quasi négligeable à cette echelle.

De plus, si Hawkins a raison, les trous noirs légers devraient s'évaporer presque aussitôt formés, donc normalement, pas trop de soucis à se faire (et tout ça est encore dépendant de peut-on réellement créer des mini trous noirs )

[Blender82]

Merci d'avoir répondu si vite !
Oui mais c'est ça que je ne comprend pas, ce que j'ai retenu (qui ne peut pas être juste à chaque fois) c'est que plus un astre est massif et plus l'intensité de la pesanteur à sa proximité est important. Bon, il paraît que c'est faux et tant mieux c'est bon pour apprendre. C'est pourquoi j'ai lu la page de wiki et en effet il y a une relation entre la masse et le rayon de l'astre.

Mais j'en déduit à nouveau qu'étant donné la masse des protons, il faut les accumuler suffisament proches (d'ou une force considérable pour contrer la répulsion des particules) des uns des autres pour que la force de gravité soit suffisament importante et qu'il y ait la formation d'un trou noir.

Seulement, il y a une phase d'anhilition du trou noir (au LHC) comme ce qui c'était passé au début de la formation de l'univers), est-elle due à la répulsion des particules ?
Aussi, les particules élémentaires sont ponctuelles donc n'ont pas de volume à proprement parler mais dans ce cas, leur masse est totalement concentrée en un point et elles ne sont pas des trous noirs (bien que je sache que l'on ne puisse pas mettre en relation mécanique newtonnienne et MQ) encore une incohérence de la MQ !

Blender82

[A voir en vidéo sur Futura]

[Pio2001]

Bonjour,

pourquoi les journalistes se sont emparés de cette affaire au point de tout dramatiser ?

Ils ont relayé une plainte qui a été déposée à Hawaii, si je me rappelle bien, contre la mise en route du LHC, au motif que l'absence de danger n'était pas prouvée, selon les plaignants.

De plus, si Hawkins a raison, les trous noirs légers devraient s'évaporer presque aussitôt formés, donc normalement, pas trop de soucis à se faire (et tout ça est encore dépendant de peut-on réellement créer des mini trous noirs )

Si... presque...normalement...pas trop...

Un peu inquiétant, cette façon de formuler les choses, non ? Cela fait un peu "on pourrait peut-être penser que éventuellement d'après certaines conjectures, la Terre pourrait peut-être quand même échapper à l'anéantissement".

Mais j'en déduit à nouveau qu'étant donné la masse des protons, il faut les accumuler suffisament proches (d'ou une force considérable pour contrer la répulsion des particules) des uns des autres pour que la force de gravité soit suffisament importante et qu'il y ait la formation d'un trou noir.

Aucune chance de former un trou noir normal de cette façon. Au LHC, l'idée des mini-trous noirs est plus exotique : ils apparaîtraient dans certaines versions de théories d'espace-temps à plus de quatre dimensions. Ils se formeraient à l'aide des dimensions supplémentaires.

De plus, contrairement aux trous noirs à trois dimensions, ils ne pourraient pas grossir en avalant de la matière ordinaire.

Seulement, il y a une phase d'anhilition du trou noir (au LHC) comme ce qui c'était passé au début de la formation de l'univers), est-elle due à la répulsion des particules ?

Non, c'est un effet tout-à-fait spécial appelé rayonnement Hawking. Tous les trous noirs y sont soumis. Ils s'évaporent d'autant plus vite qu'ils sont petits. C'est dû à l'interaction entre l'horizon des évènements et les particules virtuelles du vide quantique.

Aussi, les particules élémentaires sont ponctuelles donc n'ont pas de volume à proprement parler mais dans ce cas, leur masse est totalement concentrée en un point et elles ne sont pas des trous noirs (bien que je sache que l'on ne puisse pas mettre en relation mécanique newtonnienne et MQ) encore une incohérence de la MQ !

L'incohérence vient plutôt de la difficulté extrême à vulgariser les concepts quantiques. En fait, ces particules élémentaires n'ont pas de dimension précise tant qu'un observateur ne mesure pas celle-ci. Et lorsqu'on la mesure, elle ne devient définie que dans la limite de la précision à laquelle on a pu la mesurer. Donc pas de quoi en faire des trous noir.

[haraelendil]

Un peu inquiétant, cette façon de formuler les choses, non ? Cela fait un peu "on pourrait peut-être penser que éventuellement d'après certaines conjectures, la Terre pourrait peut-être quand même échapper à l'anéantissement".

C'est plutôt l'effet, il faudrait que beacoup de trucs se passent mal pour qu'il y ait un pépin

[Gilgamesh]

Il y a objectivement assez peu de chance que l'on parvienne à recréer des micro trous noirs, mais si on y arrivait, ce serait une très grande date pour la physique.

Précisons toutefois qu'il ne s'agirait pas de véritables trous noirs. Le plus petit trou noir véritable concevable a un rayon de Schwarzschild qui est "planckien" et il posséderait une énergie de l'ordre de 10¹⁶ TeV (en équivalent mc², ça correspondrait à la masse d'un acarien environ). Le LHC permettra des choc à ~14 TeV seulement.

Il s'agirait d'un trou noir "pour la forme". En gros, on observe une collision, on la traduit dans un espace "branaire", et on note que l'événement s'y comporte mathématiquement comme un trou noir, ce qui a un sens physique si la théorie des cordes est vraie.

Donc déjà, ce serait une première vérification expérimentale de la théorie des cordes. Mais il ne suffit pas que la théorie soit juste pour qu'on puisse en créer à 10 TeV.

L'hypothèse supplémentaire concerne la taille des dimensions enroulées prédites par la théorie des cordes. En gros, la masse minimales Mn des micro trou noirs se calcule comme :



avec Mn l'énergie de masse minimale du micro trou noir
Mp la masse de Planck
p le nombre de dimension supplémentaire (et n = p+4 le nb de dimensions total)
Vp un facteur de volume provenant des dimensions supplémentaires.

Comme vu plus haut, le LHC est très largement incapable de créer des micro trou noirs de la masse de Planck. Mais s'il existe de grande dimensions enroulées, le facteur de volume Vp devient grand et la Mn diminue, jusqu'à peut être devenir accessible à l'énergie du LHC. L'apparition de micro trous noirs serait donc la preuve expérimentale (inespérée) de l'existence de dimensions d'espace supplémentaires ! Ça constituerait une des plus grandes découvertes de l'histoire la Physique, à n'en pas douter.

Et en outre on mesurerait leur taille par la même occasion.

Bref, le rêve, mais je ne parierais pas ma chemise dessus.

[Blender82]

Donc, si je fais un amalgame de tout ce dont vous m'avez informé, j'en déduis que l'utilisation de terme "trou noir" est abusive ou du moins elle ne réfère pas aux trous noirs tridimensionnels que l'on connait mieux mais à des trous noirs "quantiques" qui n'absorberaient pas de matière mais qui se nourriraient (d'après ce qui est prévu) dans un espace à 11 dimensions, celui évoqué dans la théorie des cordes.
Aussi, d'après ce que j'ai lu et compris des calculs sur wiki, ceux que l'on pourrait créer avec le LHC seraient ridiculement instantanés. Pas de quoi s'inquiéter si tout se passe comme prévu par la théorie, ils sévaporeraient quasi immédiatement après leur création.
Sauf, si vous avez des infos à donner encore à ce sujet des trous noirs (n'hésitez pas ), je vais approfondir mes connaissances à ce sujet des trous noirs. D'ailleurs c'est ce que j'aime avec FS c'est qu'à chaque fois que l'on a l'occasion de poser une question, elle nous ouvre un certain nombre de portes vers lesquelles on ne peut s'empêcher de foncer pour apprendre encore plus de choses !
Merci encore et vive FS !

Blender82