Un trou noir peut ralentir au maximum de combien le temps ?

[yy527]

Bonjour,

Si vous savez ? juste un ordre de grandeur. Est ce que le temps peut être complètement figé dans un trou noir ?

a++
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[Deedee81]

Salut,

Si vous savez ? juste un ordre de grandeur. Est ce que le temps peut être complètement figé dans un trou noir ?

Le temps n'est jamais figé. Un voyageur qui plongerait dans un trou noir ne constaterait rien de particulier (*). Et s'il regardait sa montre il la verrait avancer normalement.
(*) Enfin, jusqu'à ce que les forces de marée le transforment en spaghetti

Par contre, un observateur extérieur qui regarderait le voyageur le verrait (**) ralentir (*) en s'approchant de l'horizon.
(*) Dans les deux sens du terme : il s'approcherait de l'horizon sans jamais l'atteindre. Et il le verrait bouger de plus en plus lentement.
(**) En théorie car en pratique la lumière émise par le voyageur est de plus en plus dilatée vers le rouge et il deviendrait très vite invisible

Cette dilatation du temps diverge sur l'horizon du trou noir. Et cela est consistant avec le fait que l'horizon est une coupure causale entre l'intérieur et l'extérieur. Il n'y a aucune relation entre les deux. A tel point qu'une question comme "que se passe-t-il maintenant dans le trou noir" n'a tout simplement aucun sens, on ne peut comparer le temps à l'intérieur et à l'extérieur.

[Amanuensis]

Il n'y a aucune relation [causale] entre les deux.

Seulement dans le sens extérieur vers intérieur.

[Deedee81]

Seulement dans le sens extérieur vers intérieur.

Oui, pardon.

Sinon on ne saurait pas entrer dans le trou noir (quoi qu'il faut être très c.. pour entrer dans un trou noir ).

[A voir en vidéo sur Futura]

[yy527]

Bonjour,

Ca veut dire quoi: "Cette dilatation du temps diverge sur l'horizon du trou noir." que le temps n'a plus de notion ?

Je voulais avoir un parallèle entre le temps qui change lorsqu'un observateur observe la montre de quelqu'un proche de la vitesse lumière et la montre de quelqu'un qui s'approche d'une masse énorme. En supposant qu'il puisse lire la montre de manière normale, c'est pas possible mais c'est pour savoir comment le temps change. Y'a une formule qui donne le temps par rapport à la vitesse mais y 'en a t-il une qui fait pareil pour la masse ?

a++

[Deedee81]

Ca veut dire quoi: "Cette dilatation du temps diverge sur l'horizon du trou noir." que le temps n'a plus de notion ?

Si, si, le temps reste valide.

Cette divergence signifie que :
- Si une montre est proche d'un trou noir, toi au loin qui l'observe va constater que ses secondes s'écoulent lentement
- Plus elle est proche de l'horizon, et plus elle est lente et la durée observée d'une seconde tend vers l'infini

Mais cet effet est relatif. La montre, elle, fonctionne normalement. Ce phénomène est dû à décalage vers le rouge. Ou pour le dire autrement, pour éloigner quelque chose du trou noir il faut une énergie considérable : y compris pour la lumière qui voit son énergie et sa fréquence chuter drastiquement. Et depuis l'horizon cet effet diverge puisque l'horizon est une zone de non retour.

Je dirais même plus. Je dirais que l'effet est apparent. Prenons un exemple : tu constates que ton copain Albert a décidé d'aller voir le trou noir. Tu l'observes (de loin) plonger vers le trou noir et ralentir sans jamais franchir l'horizon (dilatation du temps). Tu décides d'aller lui sauver la peau. Puisque tu ne le vois jamais franchir l'horizon, cela devrait être possible n'est-ce pas ? Hé bien non, même si tu filles à la vitesse de la lumière, si tu as attendus trop longtemps, tu ne le rattraperas pas. Ou plutôt, si, tu peux très bien le rattraper mais.... sous l'horizon !!!! Donc, trop tard (pour lui comme pour toi). On voit clairement ce genre de bizarrerie en traçant les trajectoires dans un diagramme de Penrose. J'en ai tracé ici si le coeur t'en dit : http://fr.scribd.com/doc/204166860/V...es-etoiles-pdf

Les TN c'est hautement contre-intuitif (quand on pense qu'en tournant autour d'un TN, la force centrifuge s'inverse dès que tu es sous la dernière orbite (instable) des photons : la force centrifuge te pousse vers le TN au lieu de t'éloigner).

Je voulais avoir un parallèle entre le temps qui change lorsqu'un observateur observe la montre de quelqu'un proche de la vitesse lumière et la montre de quelqu'un qui s'approche d'une masse énorme. En supposant qu'il puisse lire la montre de manière normale, c'est pas possible mais c'est pour savoir comment le temps change. Y'a une formule qui donne le temps par rapport à la vitesse mais y 'en a t-il une qui fait pareil pour la masse ?

Oui :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Dilata...27un_trou_noir
(la valeur de Rs dépend de la masse et est donnée un peu plus haut)

[Amanuensis]

que le temps n'a plus de notion ?
(...)
mais c'est pour savoir comment le temps change.

Attention de ne pas confondre ce qui se passe pour l'observé et ce que voit l'observateur.

Le "temps" pour l'observé ne change pas, c'est comment l'observateur voit la montre de l'observé qui change. L'observateur ne voit pas la montre de l'observé comme il voit la sienne, ou comme l'observé voit sa propre montre.

La différence entre ce qui est observé localement par l'observé et ce que voit l'observateur est toujours lié à une différence entre observateur et observé: différence de vitesse et/ou différence du "champ gravitationnel" (du "potentiel gravitationnel", selon une approximation qui marche pas trop mal). A contrario, si observateur et observé sont dans la même situation (par exemple côte à côte en permanence, et donc vitesse relative nulle et même situation par rapport aux influences gravitationnelles), alors l'observateur voit la montre de l'observé comme l'observé la voit lui-même.

Ce dont il est question dans ce fil est l'effet de différences entre observé et observateur sur ce que voit l'observateur, et non pas un effet local de quoi que ce soit sur l'observé.

[Nicophil]

Bonjour,

Je voulais avoir un parallèle entre le temps qui change lorsqu'un observateur observe la montre de quelqu'un proche de la vitesse lumière et la montre de quelqu'un qui s'approche d'une masse énorme.

c'est pour savoir comment le temps change. Y'a une formule qui donne le temps par rapport à la vitesse mais y 'en a t-il une qui fait pareil pour la masse ?

La difference d'énergie cinétique spécifique de la RR est remplacée par la différence de potentiel gravifique. Ou encore : la vitesse relative est remplacée par la différence de vitesse de libération.

Notons que le jumeau héliocentrique est un observateur quasi-cosmologique : vitesse relative aux fluides cosmiques et vitesse de libération négligeables. Il est au niveau quasi-zéro des deux jauges.

[Nicophil]

Si le jumeau Voyageur est en chute libre, le red-shift RR et le blue-shift RG s'annulent : il voit le Soleil (et le CMB !) à la même couleur que le jumeau terrien.
Mais pour ce dernier, le red-shift RR et le red-shift RG se cumulent quand il observe l'horloge du Voyageur.

[Deedee81]

Holàlà, Nicophil, tu dois être fatigué. Je n'ai rien compris à ton histoire de jumeau héliocentrique (c'est quoi ? Un jumeau amoureux de Copernic ? )
On ne parlait même pas de jumeaux plus haut.

[Amanuensis]

Si le jumeau Voyageur est en chute libre, le red-shift RR et le blue-shift RG s'annulent

D'où ça vient ça???

(L'effet gravitationnel peut être dans un sens ou dans l'autre.)

[Nicophil]

(L'effet gravitationnel peut être dans un sens ou dans l'autre.)

Moui, ça ne marche que vers l'arrière... Dipôle d'anisotropie des fluides cosmiques oblige !

Le Voyageur est en orbite très elliptique autour d'un objet compact, le Cosmologique reste à l'apoastre, où la vitesse-de-libération est quasi-nulle.
Quand le Voyageur descend vers le périastre, ses émissions sont doublement redshiftées, et de plus en plus (vitesse et d.d.p. augmentent), mais lui voit le Cosmologique de la même couleur.
Quand il remonte vers l'apoastre, sa vitesse va ralentir à mesure que sa vitesse-de- libération va diminuer : la ''somme'' des deux reste quasi-nulle. Lui voit le Cosmologique doublement blueshifté, mais de moins en moins (vitesse et d.d.p. diminuent).

[Amanuensis]

Moui, ça ne marche que vers l'arrière...

??? On continue dans le nawak, l'imprécis, le non rigoureux, ou la provoc?

(On peut toujours chercher à permuter observateur et observé, toute généralité doit être stable par cette permutation.)

[Nicophil]

Le Voyageur plonge vers le périastre en regardant vers l'astre, en chute libre descendante quasi-radiale. Le plus haut est derrière lui.
Il remonte en regardant vers le haut, en chute libre ascendante quasi-radiale. Le plus haut est devant lui.

[Nicophil]

Quand il remonte vers l'apoastre, sa vitesse va ralentir à mesure que sa vitesse-de- libération va diminuer : la ''somme'' des deux reste quasi-nulle. Lui voit le Cosmologique doublement blueshifté, mais de moins en moins (vitesse et d.d.p. diminuent).

Arf, maaaaais non ! Je me suis mis à parler du blueshift Doppler alors qu'il faut continuer avec seulement le redshift du facteur gamma.
Quand il remonte vers l'apoastre, il voit toujours non shifté le Cosmologique, qui lui le voit doublement redshifté mais de moins en moins (vitesse et d.d.p. diminuent).

Après un tel tour de manège, ou plutôt de yo-yo, nul doute que le Voyageur est plus jeune que le Cosmologique. Pourtant, le Voyageur a toujours vu le Cosmologique non shifté...
Certes, "vu" n'est pas le mot car je n'ai pas tenu compte de la composante classique de l'effet Doppler. Mais cette composante s'annule par effet de symétrie, non ?

[Nicophil]

Le Voyageur plonge vers le périastre en regardant vers l'astre,
Il remonte en regardant vers le haut,

Pourquoi diable ce demi-tour sur lui-même au périastre ? Non, il n'est pas en rotation mais en translation autour de l'objet compact.
Donc il descend étendu à l'horizontal, regard vers le haut, télescope braqué sur son jumeau, et il remonte pareillement.

Le redshift RR et le blueshift RG s'annulant, ne reste que le Doppler classique : redshift 1-v/c en descendant, blueshift 1+v/c en remontant, avec une transition brutale au périastre.

[coussin]

C'est finalement arrivé : Nicophil a complètement craqué...
Il n'est pas question de jumeaux sur ce fil. Vous devriez prendre une verveine et arrêter votre monologue hystérique

[yy527]

Merci ça répond largement à ma question

Merci en particulier à Deeddee81 pour les liens

[Nicophil]

Il n'est pas question de jumeaux sur ce fil.

Si, de facto, car le risque est que le demandeur croie qu'il ne s'agit que d'effets de perspective. C'est comme ça que des tas de gens qui croyaient avoir compris la RR ont soutenu que les jumeaux de Langevin se retrouvaient au même âge.
Et ça a été pareil pour les horloges à des altitudes différentes.

Le consensus ne s'est véritablement établi qu'avec les premières expériences de type Hafele-Keating dans les années 1970 :
- voyager inertiellement ou de façon accélérée est physiquement différent.
- le potentiel gravifique a un effet physique.

[pm42]

Vous devriez prendre une verveine et arrêter votre monologue hystérique

Apparemment, la verveine n'arrête pas le monologue et j'ai un peu de mal à suivre aussi le rapport avec le fil et j'en passe...
Apparemment, il y a un des jumeaux qui obéit à la RR et l'autre à la RG qui donnent des résultats différents qui s'annulent mais c'est parce qu'ils sont allongés autour d'un astre compact qui est apparu spontanément ?
La suite au prochain épisode avec le retour du jumeau vengeur.

[Deedee81]

Bonjour,

Nicophil, je ne sais pas si tu manques de sommeil mais là ton discours est franchement psychédélique.

Les réponses ayant été apportées et pour éviter que ce fil ne continue à sombrer dans le trou noir, je ferme.

YY527, si tu avais d'autres interrogations ou des besoins de précisions, je te conseille soit d'ouvrir un fil approprié (si ça s'écarte vraiment su sujet initial) ou de me contacter par MP pour que je réouvre ce fil.

Merci,