trou de vers

[BboCurieuxDeTous]

Bonjour a tous,

Quand j'essaye de visualiser la forme d'un trou noir dans un espace en 3 dimensions, j'imagine une sphère ou la gravité s'exerce en tous points de celle-ci et de manière uniforme. La matière "absorbée" se concentre à l'infini en son centre et donc rien ne peux en sortir (solution simpliste).

Je suis perdu avec "les trous de vers", quelque soit la "forme" de l'univers (Plié sur lui même, froissé...). Si on conserve, un univers en 3D et une sphère donc la gravité attire tout en son centre, il est impossible d'imaginer un "tunnel" qui permettrait accéder depuis son centre à une autre zone de ce même univers.

- Cela semblerait plus "plausible", si une dimension supplémentaire et inconnue permettait de "véhiculer" ce "tunnel" du centre d'un trou noir vers une autre zone de ce même univers ?
- A l'époque ou Einstein et Rosen ont proposés cet objet théorique, était il déjà question de dimensions supplémentaires d'espace ?
- Si aucune dimension supplémentaire n'étaient envisagées, comment imaginaient ils, ce "tunnel" entre le centre d'un trou noir et une autre zone de ce même univers ?

merci
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[Deedee81]

Salut,

Ca marche bien dans un espace-temps courbe à quatre dimensions. C'est juste difficile à visualiser.
(en fait déjà avec un trou noir c'est loin d'être une simple sphère)
Pas besoin de dimensions supplémentaires.
On peut même les représenter avec diagrammes de Penrose (à deux dim x + t) mais j'arrive pas à le trouver avec google image, grumpf. Ces diagrammes étant des transformations conformes (qui préservent les angles) de l'espace-temps (faut juste un peu d'habitude avec ces représentations).

Attention, Einstein-Rosen n'est pas a priori un trou de ver (le "passage" est une singularité), mais c'est vrai que s'en est proche. Et rappelons que les trous de vers restent hypothétique.

Voyons si d'autres ont des infos plus pédagogiques (Mailou ? Tes diagrammes seraient les bienvenus là )

[yves95210]

Bonjour,

Un trou noir ne peut pas être l'ouverture d'un "tunnel" entre deux points de l'espace-temps de notre univers observable.

Il y a effectivement une solution des équations de la relativité générale symétrique de celle du trou noir par rapport au temps, avec une singularité gravitationnelle centrale de laquelle les particules (massives ou photons; autrement dit la matière ou le rayonnement) ne peuvent que sortir; rien ne peut y entrer. C'est donc l'inverse d'un trou noir, ce qui fait que ça a été baptisé trou blanc (ou fontaine blanche).

Mais en se rappelant que pour un observateur distant (nous) la matière qui tombe vers un trou noir met un temps infini à atteindre l'horizon, ce n'est qu'après ce temps infini pour nous (donc pas dans notre univers...) qu'elle pourrait ressortir de la singularité via le trou blanc correspondant.
Ceci dit, ça reste de la spéculation, autorisée par les maths, mais qu'aucune observation ne permet (et probablement ne permettra jamais) de confirmer.

Il faut distinguer ça du concept de trou de ver traversable très prisé par les auteurs de SF, qui repose sur d'autres solutions des équations de la RG et qui pourrait relier deux points de notre espace-temps - sous des conditions d'énergie négative qui semblent bien peu plausibles physiquement, mais qui autorisent malgré tout à rêver de voyages interstellaires ou intergalactiques...

Oups : je me suis fait griller par Deedee.

[Deedee81]

Salut,

Attention, su tu regardes la solution trou de vers, le moment de sortie peut se faire en un temps fini (pour un observateur extérieur qui d'ailleurs verra un truc bizarre : le voyageur qui revient alors qu'il est toujours en train de le voir tomber vers le TN ). J'avais déjà expliqué ailleurs que cette vue du voyageur mettant un temps infini pour atteindre le TN est une "illusion" (d'optique ou gravitationnelle ou on l'appelle comme on veut) : si on essaye de rattraper le voyageur qui tombe avant qu'il ne franchisse l'horizon, si on attend trop longtemps, quelle que soit la vitesse qu'on utilise, on le rattrape.... sous l'horizon !!! Raté. C'est facile à vérifier avec un diagramme de Penrose.

Mais tu parlais peut-être des trous de vers "en principe" non traversable ? (avec singularité) Là on est d'accord alors.

C'est très piégeux les TN : ça piège la matière, la lumière et même les raisonnements

Bon, mais ça reste spéculatif (et c'est effectivement instable à moins d'avoir une énergie négative, "répulsive". Et pire on pourrait voyager facilement dans le temps avec un trous de vers d'où risques de paradoxe et touti quanti, donc comme tu dis peu plausible physiquement).

Et en plus, lorsqu'on a formation d'un TN avec effondrement on n'a jamais de trou de ver. Et les TN ont une entropie énorme et les TB une néguentropie tout aussi colossale. Tout se conjugue pour dire "nan, ça existe pas....' mais c'est pas prouvé
(et il semblerait d'après Rovelli qu'un trèèèèèès vieux TN puisse se transformer en TB, bon, très spéculé aussi et basé sur la gravité quantique à boucles qui n'est pas une théorie validée)

Après la censure cosmique je vais inventer la censure des vers

[A voir en vidéo sur Futura]

[yves95210]

Attention, su tu regardes la solution trou de vers, le moment de sortie peut se faire en un temps fini

Oui, c'est bien ce que je disais en parlant de la solution (mathématique, même si physiquement trèèès hypothétique) trou de ver "traversable", pouvant relier deux points de notre espace-temps (à la différence d'un couple trou noir - trou blanc).

et il semblerait d'après Rovelli qu'un trèèèèèès vieux TN puisse se transformer en TB, bon, très spéculé aussi et basé sur la gravité quantique à boucles qui n'est pas une théorie validée

Bah... de toute façon on est loin de savoir ce qui se passe à l'intérieur d'un trou noir.

Il y a aussi les spéculations de Poplawski basées sur la théorie d'Einstein-Cartan (RG avec torsion), qui évitent la singularité centrale grâce à la torsion induite par la densité de spin des particules tombant dans le trou noir (qui ne s'annule pas statistiquement à cause de sa rotation), et prévoient un rebond (la torsion ayant en l'occurrence un effet répulsif).
Mais pour un observateur extérieur, tout ça se passe derrière l'horizon du TN (en fait dans un nouvel espace-temps en expansion) et forcément dans son futur infini.

Mais bon, on s'écarte des règles du sous-forum "questions de base".

[BboCurieuxDeTous]

Re bonjour .

Je vais résumer et ne conserver que ce que ma tête sait comprendre !

Quand je disais qu'un trou noir/blanc est une sphère... c’était pour simplifier au maximum ma question. Je sais aussi que ces objets sortent des tortures faite de certaines d'équations par les théoriciens.

Donc pour faire simple : un trou blanc est un objet théorique qui serait mathématiquement symétrique (par apport au temps) à un trou noir.
Les spéculations des théoriciens avanceraient que :

• Après un temps "infini" un trou noir, pourrait devenir un trou blanc et rejeter tous ce qu'il aurait absorber quand c’était un trou noir ?. Il rejetterait ces particules massives ou pas, on ne sait pas où, mais pas chez nous car dans un temps infini notre univers n'existera plus .. et le temps alors ?.
  Ceci ne va pas à l'encontre de la théorie de l'évaporation des trous noirs à la fin de l'univers ?

• Il existeraient quelque part dans notre univers, des trous blancs qui auraient été des trous noirs dans un autre univers ?. Notre big bang serait lui même un trou blanc...

Si voyages il y avaient..., ils ne seraient que temporel et à des durées infinies, voir univers différents !
Cela est parfois un peu "métaphysique", pensez vous qu'un jour des semblants de preuves puissent faire avancer ce genre de travaux ?

Donc pour revenir à ma question d'origine et entre vulgarisation et SF je suis un peu perdu:
Un trou de vers (hypothétique bien sur) que vous appelez " traversant" est il composé a ses extrémités d'un trou noir et d'un trou blanc distants dans l'univers ? qui permettrait de se déplacer ... ceci n'est que SF ou répond à des solutions d'équations?

Quand on voit une représentation d'un trou de vers en 2D tous va bien, les extrémités sont représentées sur des plans x et y et le passage entre chaque extrémités sur une dimension supplémentaire en z (2D + 1) seule représentation faisable.
D'où ma difficulté (surement légitime) d'imaginer cela en 3D, surtout avec des "objets" qui ne sont accessible que par leur centre... Je vais chercher des diagramme de Penrose pour voir

Merci