Temps et trou noir

[viiksu]

Bonjour

Une question simple pourquoi ne voit t'on pas l'univers accéléré quand on tombe dans un trou noir avant l'horizon et après celui-ci ? Un observateur lointain voit le voyageur se figer dans le temps dû au ralentissement relatif temporel mais réciproquement le voyageur ne voit pas le temps de l'observateur accélérer il y a donc une asymétrie de point de vue.
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[mach3]

Quand on tombe dans le trou noir, on peut décomposer le décalage de fréquence de la lumière arrivant de l'extérieur en deux contributions : un blueshift à cause de la différence de potentiel gravitationnel et un redshift à cause de la vitesse de chute.
Il doit y avoir le calcul détaillé dans un fil quelque part, qui montre que selon la chute, les deux se compensent ou non. Je vais voir si je le retrouve.

m@ch3

[pm42]

Et on peut remarquer qu'en effet, la situation n'est pas symétrique par rapport à l'observateur immobile à l'infini et celui qui tombe dans un champ gravitationnel intense.

[mach3]

J'ai retrouvé ceci, un peu brut et technique, mais on pourra s'en servir pour calculer pour différents cas (le long d'une radiale uniquement) :

https://forums.futura-sciences.com/d...ml#post6397691

m@ch3

[A voir en vidéo sur Futura]

[Mailou75]

Bonjour

Une question simple pourquoi ne voit t'on pas l'univers accéléré quand on tombe dans un trou noir avant l'horizon et après celui-ci ? Un observateur lointain voit le voyageur se figer dans le temps dû au ralentissement relatif temporel mais réciproquement le voyageur ne voit pas le temps de l'observateur accélérer il y a donc une asymétrie de point de vue.

Oui il y a bien asymétrie et pour le cas radial qui tombe depuis l'infini (très loin suffit) c'est assez simple :
Si tu notes B la vitesse (B=v/c) et Y le facteur de Lorentz (ralentissement) associé à cette vitesse
Que tu remarques que le redshift gravitationnel à une altitude r vaut exactement le facteur de Lorentz de la vitesse de chute Y alors

- Celui qui reste éloigné et regarde celui qui tombe voit un Doppler relativiste (1+B)Y et un redshift gravitationnel Y soit un redshift total (1+B)Y²

- Celui qui tombe en regardant celui qui reste éloigné le voit avec un Doppler (1+B)Y et un blueshift gravitationnel 1/Y soit un redshift total (1+B), un Doppler classique en fait

- Celui qui voit l'univers en accéléré blueshifté est celui qui est statique en r, le blueshift est bien sur 1/Y

Pas très compliqué le cas radial

[viiksu]

Finalement le décalage temporel entre observateur et voyageur ne semble pas avoir beaucoup d'influence?

[Mailou75]

Tout dépend de r… proche de l’horizon Y devient infini (vitesse de chute =c et redshift gravitationnel donnant des images figées) c’est loin d’être négligeable

[viiksu]

Je crois qu'on ne voit rien de spécial en chute libre au passage de l'horizon car on est contrai't par son cône de lumière passé. Mais si on stationne au dessus alors l'univers défiler avec une vitesse infinie cela ne semble pas réaliste.

[Mailou75]

Rien de spécial je ne dirais pas ça… c’est comme si en sautant d’une chaise tu voyais les gratte ciel autour de toi s’applatir comme des vinyles. Quant au «réalisme» on peut effectivement se demander si le trou noir a une existence autre que mathématique. Je laisse d’autres répondre sur ce point

[viiksu]

Il y a forcément symétrie des temps propre s'il est infiniment ralenti pour le voyageur vu de l'observateur il est infiniment accéléré pour l'observateur donc l'univers entier vu du voyageur mais ça n'a aucun sens physique.

[viiksu]

Ce qu'on voit du TN serait une dernière boule de lumière émise par l'étoile en effondrement avant que son temps se fige pour nous.

[ArchoZaure]

Il y a forcément symétrie des temps propre s'il est infiniment ralenti pour le voyageur vu de l'observateur il est infiniment accéléré pour l'observateur donc l'univers entier vu du voyageur mais ça n'a aucun sens physique.

Mais n'importe quoi !
Je peux comprendre que le cas du trou noir soit particulier.
Et peut-être que dans ce cas de figure votre remarque est vraie...
Mais il n'y a rien d'obligatoire dans la réciprocité inverse du phénomène temporel (genre si je ralenti pour l'autre il accélère pour moi).
Il suffit de regarder expérience du train et du quai pour se rendre compte qu'aussi bien pour celui dans le train que pour celui sur le quai, la vitesse d'écoulement du temps de l'un pour l'autre est ralentie.
C'est étrange je l'admets. Mais c'est mathématiquement et physiquement vrai.
Il peut y avoir réciprocité du ralentissement temporel. DONC SYMÉTRIE. Il ralenti pour moi et je ralenti pour lui.

[viiksu]

Non je ne suis pas d'accord en RR oui mais en RG non.

[viiksu]

De toute façon cette histoire de voir l'Univers se dérouler à toute vitesse jusqu'à sa fin et absurde. Quelle vitesse? Infinie, absurde. Fin de l'Univers, absurde. Je pense que l'Univers est assez sage pour éviter les infinis. Peut être est-il impossible de stationner théoriquement sur l'horizon.

[Mailou75]

Ce qu'on voit du TN serait une dernière boule de lumière émise par l'étoile en effondrement avant que son temps se fige pour nous.

Oui on ne peut percevoir que son passé (étoile, trou blanc..)

[Mailou75]

Non je ne suis pas d'accord en RR oui mais en RG non.

C’est juste

[Mailou75]

De toute façon cette histoire de voir l'Univers se dérouler à toute vitesse jusqu'à sa fin et absurde. Quelle vitesse? Infinie, absurde. Fin de l'Univers, absurde. Je pense que l'Univers est assez sage pour éviter les infinis. Peut être est-il impossible de stationner théoriquement sur l'horizon.

Oui on ne peut stationner qu’au dessus de l’horizon. Donc le facteur est infini moins epsilon ^^ disons tresss grand

[Avatar10]

Rien de spécial je ne dirais pas ça… c’est comme si en sautant d’une chaise tu voyais les gratte ciel autour de toi s’applatir comme des vinyles. Quant au «réalisme» on peut effectivement se demander si le trou noir a une existence autre que mathématique. Je laisse d’autres répondre sur ce point

Disons que les observations faites n'ont pour explication que le modèle et donc les maths qui vont avec, ça de dit pas avec certitude qu'on "observe" un trou noir, mais c'est en accord, ce qui ne veut pas dire non plus qu'il n'y a pas une autre explication théorique qui pourrait être en accord avec ces observations, mais on a pas d'autres explications théoriques cohérentes???pour l'instant (réponse de normand un peu longue mais c'est pourtant là où on en est).

Il y a forcément symétrie des temps propre s'il est infiniment ralenti pour le voyageur vu de l'observateur il est infiniment accéléré pour l'observateur donc l'univers entier vu du voyageur mais ça n'a aucun sens physique.

Dans le modèle implicite, il ne s'agit pas de voir l'univers "en entier" défilé de façon infiniment accéléré (mais plutôt une accélération des événements proche de l'horizon), faut pas lire que la vulgarisation...

[viiksu]

Le type de PBS Space time qui sait en général ce qu'il dit prétend que l'univers se contracte en un cercle extrêmement blueshifté. Je suppose que la lumière qui arrive n'est pas accélérée mais continue à arriver à c.

[viiksu]

Je suppose qu'au cours de son temps propre le voyageur verra des évènements issus de notre futur dev plus en plus lus lointains.

[Mailou75]

Le type de PBS Space time qui sait en général ce qu'il dit prétend que l'univers se contracte en un cercle extrêmement blueshifté. Je suppose que la lumière qui arrive n'est pas accélérée mais continue à arriver à c.

Oui, c’est du à l’aberration de la lumière, un effet RR, qui fait que les 360 degrés de ton champ de vision se résument à un point devant toi, très blueshufté. Une simple bougie t’enverrais alors des rayons gamma dans les yeux, par exemple.

[Mailou75]

Je suppose qu'au cours de son temps propre le voyageur verra des évènements issus de notre futur dev plus en plus lus lointains.

Non, celui qui reste juste au dessus de l’horizon voit tout en accéléré/blueshifté et voit donc en un temps très bref l’infini futur de l’extérieur, la région I pour Kruskal. Celui qui chute continue de voir, même au delà de l’horizon, un univers redshifté et la limite de ce qu’il pourra en voir est fixée par la date à laquelle il s’écrase sur la singularité. Un observateur resté au point de départ du chuteur en saurait plus que le chuteur, à intervalle de temps propre d’observation égal (puisque lui voit à vitesse de lecture normale).

[pm42]

Rester juste au dessus de l'horizon est tout sauf simple ceci dit.

[viiksu]

Non, celui qui reste juste au dessus de l’horizon voit tout en accéléré/blueshifté et voit donc en un temps très bref l’infini futur de l’extérieur, la région I pour Kruskal. Celui qui chute continue de voir, même au delà de l’horizon, un univers redshifté et la limite de ce qu’il pourra en voir est fixée par la date à laquelle il s’écrase sur la singularité. Un observateur resté au point de départ du chuteur en saurait plus que le chuteur, à intervalle de temps propre d’observation égal (puisque lui voit à vitesse de lecture normale).

non je ne pense pas que le futur info ni existe et quand bien même on ne peut pas l'atteindre par définition un onfini n'a pas de fin ni de limite.

[Trictrac]

Je pense également qu'un onfini n'a pas de fin.

[Mailou75]

non je ne pense pas que le futur info ni existe et quand bien même on ne peut pas l'atteindre par définition un onfini n'a pas de fin ni de limite.

Effectivement, si il reste indéfiniment au dessus de l’horizon, il verra le reste de l’univers en accéléré et si celui ci n’a pas de fin cette observation durera indéfiniment. Ce qu’il faut comprendre c’est que la région I de l’espace temps contient l’infini du temps de ce qui se passe à l’extérieur. Tout ce qui se passe dans le trou noir, région II, est dans le futur de I. Inversement tout ce qui se passe dans le trou blanc, région IV, est dans le passé de I. La causalité ne peut aller que dans le sens du temps et c’est pour cette raison que rien ne sort d’un trou noir, rien ne va de II vers I, rien ne remonte le temps. Cette explication est sans doute plus fondamentale qu’une vitesse de libération égale à c, même si les deux sont justes.

[Deedee81]

Salut,

Je pense également qu'un onfini n'a pas de fin.

Bienvenue sur Futura. Dit, j'espère que tu ne t'es pas inscrit juste pour te moquer d'une faute d'orthographe (amusante il est vrai mais excusable, le i et le o sont l'un à coté de l'autre sur le clavier)

[viiksu]

Hello ma vue baisse, je fais de plus en plus de fautes de frappe. Rassurez moi la gravité ne change pas la vitesse de la lumière ? Donc si le temps près de l'horizon est relativement et considérablement ralenti la lumière qui parvient au voyageur peut changer de couleur mais pas de vitesse. En conséquence un évènement qui aura lieu dans notre lointain futur disons a 1000 al mettra aussi mille ans a parvenir au voyageur dans son temps propre. Enfin je ne pense pas que l'univers puisse accélérer de façon infinie il doit y avoir une censure cosmique. Dans notre univers physique l'infini n'existe pas les physiciens passent leur temps à les débusquer dans leurs maths car ils montrent une bug dans les théories.

[Deedee81]

Hello ma vue baisse, je fais de plus en plus de fautes de frappe.

Rassurez moi la gravité ne change pas la vitesse de la lumière ?

Non, mais en RG la définition de la vitesse entre deux points éloignés est hautement non triviale. Même en RR déjà dans un référentiel tournant on peut avoir une vitesse localement c en tout point mais différente de c sur un parcourt fini. C'est très piégeux.

Et le raisonnement que tu fais ensuite est d'ailleurs erroné. Ton "en conséquence" est faux. Bon, je laisse d'autres approfondir (ce point est un peut chié à expliquer), je manque de temps.

[viiksu]

Mince! Il se passe quoi alors?