Trous noir dans Science et Avenir

dg2 · 14 avril 2008

Si on prend naïvement les forces électrostatiques et gravitationnelles, ça n'est pas le cas, les deux étant en 1/r^2, avec un facteur immensément plus grand pour les forces électrostatiques que gravitationnelles. Pour les forces nucléaires, c'est éventuellement différent, mais si vous considérez l'amplitude typique des interactions, cette éventualité ne se produt que plusieurs ordres de grandeur en dessous de la taille d'une étoile à neutrons. Or à ce moment là on est déjà à l'intérieur de l'horizon et ce qu'il s'y passe n'a plus d'influence sur l'extérieur. Une fois que l'horizon s'est formé, rien ne peut en sortir, aussi le devenir ultime de ce qui y entre n'a-t-il pas d'importance astrophysique cruciale. En tout état de cause, on est certain que l'effondrement se poursuit "indéfiniment" (= jusqu'à ce que les effets de gravitation quantique prennent le pas, càd quand l'étoile est concentrée dans un volume plus petit qu'un noyau atomique), car il existe une limite supérieure aux forces de pression pour des raisons de causalité.

jackbauer 2 · 14 avril 2008

"...l'étoile est concentrée dans un volume plus petit qu'un noyau atomique), car il existe une limite supérieure aux forces de pression pour des raisons de causalité."

ça fait quand même un volume, aussi petit soit-il... En même temps on sent bien c'est une réponse "à défaut" : les specialistes des T.N semblent en général les décrire comme des "concepts mathématiques", sans rapport avec la réalité...

vaufrèges · 14 avril 2008

>> l'effondrement se poursuit "indéfiniment" (= jusqu'à ce que les effets de gravitation quantique prennent le pas, càd quand l'étoile est concentrée dans un volume plus petit qu'un noyau atomique)<<

dg2 > Ce volume c'est bien celui - plus petit - que 10^-33 centimètre, la longueur de Planck ?

Kaptain · 14 avril 2008

>> Or à ce moment là on est déjà à l'intérieur de l'horizon et ce qu'il s'y passe n'a plus d'influence sur l'extérieur.

C'est bien ce qui m'a toujours chiffonné: ça n'a plus d'influence, sauf gravitationnelle ! Et pas qu'un peu !
Paradoxe? Ou alors comme d'habitude j'ai mal compris ?...

dg2 · 14 avril 2008

Gardez a l'esprit l'analogie de la toile elastique deformee par la matiere. Si vous imaginez qu'un trou noir est un creux "sans fond" dans la toile (ou arbitrairement profond, peu importe), ce creux existe quelle que soit la matiere qui le cree, matiere dont on ne sait plus rien puisqu'elle a disparu dedans. Bref, rien n'en sort, mais l'influence dudit trou est reelle. Bien sur, il ne s'agit que d'une analogie, et toute analogie a ses limites, etc, etc, mais vous voudrez bien admettre je l'espere que les choses puissent se passer ainsi.

dg2 · 14 avril 2008

> Ce volume c'est bien celui - plus petit - que 10^-33
> centimètre, la longueur de Planck ?

A la louche, on s'attend a ce que les effets de gravite quantique se produisent quand la densite atteint celle de Planck, c'est-a-dire quand vous avez une masse de Planck (20 microgrammes) dans un volume de Planck (10^-99 cm^3). Une etoile comme le soleil c'est dans les 2x10^33 g, soit dans les 10^38 masses de Planck. Donc une etoile d'une masse solaire atteint (a la louche) la densite de Planck quand elle fait 10^38 volumes de Planck, soit d'apres ce qui precede dans les 10^-61 cm^3, soit un rayon de l'ordre 10^-20 cm. Maintenant, ce ne sont que des ordres de grandeur, mais cela vous assure que ces effets se produisent bien apres que l'horizon (3 km de rayon) se soit forme.

Kaptain · 15 avril 2008

Merci dg2, une fois de plus.

SBrunier · 15 avril 2008

Mais l'Univers ? Si on remonte dans le passé, on doit rencontrer des conditions identiques, non ?

l'Univers atteint une densité de Planck, un volume de Planck, etc.

Bref, je comprends pas : il n'y a pas un moment dans le passé où l'Univers a des caractéristiques rigoureusement identiques à celles d'un trou noir ?

Si oui, comme je le subodore, pourquoi le bazar est-il en expansion ? Il devrait pas rester confiné dans un "trou noir univers" ?

Autre manière de poser la même question : quel "moteur" existe pour l'Univers primordial "trou noir" qui n'existe pas dans les trous noirs "locaux" actuels ?

Il faudrait demander à Alain Riazuelo, dg2, si vous connaissez pas la réponse, laissez tomber : j'irais chercher la réponse auprès de pros qui assurent.

Superfulgur

PascalD · 15 avril 2008

Ce qu' il y a de bien avec les trous noirs, c' est qu'on peut spéculer tranquille : Pourquoi l' intérieur d' un trou noir (i.e. le bazar qui est déconnecté de notre causalité à nous) ne serait pas en expansion, tout en restant confiné dans le trou de notre point de vue ? Il me semble que Luminet caresse ce genre d' idée dans un de ses ouvrages.

PS: En parlant de trou noir, Wheeler (l' inventeur du terme, il me semble) nous a quitté il y a deux jours. http://cosmicvariance.com/2008/04/13/goodbye/

dg2 · 15 avril 2008

> Bref, je comprends pas : il n'y a pas un moment dans le
> passé où l'Univers a des caractéristiques rigoureusement
> identiques à celles d'un trou noir ?

Attention, un trou noir est dans tous les cas une surdensité, suffisamment importante pour que des effets gravitationnels bizarres se produisent. Si on n'a pas de surdensité, pas de trou noir. C'est un truc bien connu en gravitation : vous vous mettez à l'extérieur d'une concentration de matière, vous sentez le champ gravitationnel qu'elle génère, mais si cette concentration de matière emplit tout l'univers, alors vous ne ressentez plus d'effet gravitationnel. Tant que l''univers est homogène et isotrope, vous n'avez pas de phénomène de type trou noir qui peut apparaître.

jackbauer 2 · 15 avril 2008

PascalD :
mr Wikipedia precise sur l'origine du terme "trou noir" :

"Le terme de « trou noir » a émergé, dans le courant des années 1960, par lintermédiaire du physicien américain Kip Thorne. Auparavant, on utilisait les termes de « corps de Schwarzschild » ou d« astre occlus ». À noter que le terme de « trou noir » a rencontré des réticences dans certaines communautés linguistiques, notamment francophones et russophones, qui le jugeaient quelque peu inconvenant."

Wikipedia me semble au top en ce qui concerne son article sur les T.N

dva · 15 avril 2008

Un article trés intéressant :
Les TROUS NOIRS sont-ils à l'origine de nouveaux univers ?
et notre UNIVERS ne provient-il pas déjà d'un trou noir ?
à lire : http://www.futura-sciences.com/fr/sinformer/actualites/news/t/physique-1/d/les-trous-noirs-sont-ils-a-lorigine-de-nouveaux-univers_13442/

vaufrèges · 15 avril 2008

Merci dg2 pour les précisions très claires sur la densité de Planck...

Luminet donne une image saisissante des dimensions à l'échelle de la longueur de Planck :
La dimension d'un proton en rapport de la longueur de planck est à l'échelle de la dimension de la galaxie en rapport de la taille humaine...

Et que deviennent l'espace-temps, la matière et l'énergie à l'échelle de la densité de Planck ?...Eh ben, leur nouvelle texture serait alors comparable à... des "grains", parait-il...
Des grains....

En fait, certains savants "vulgarisateurs" charrient un peu non ?... Ils savent bien qu'on ne peut pas vérifier !!...

frédogoto · 15 avril 2008

moi ce qui m'epatte c'est l'existance de TN supermassif : quel est le processus de creation de ces machins ?
il me semble que la durée de vie de l'univers ne soie pas suffisament longue pour aboutir a de telles usines !
ne serat'il pas née en meme temps que le bigbang par hasard ? (lesgeres inomogenéïté qui aurait du coup permis la formation des galaxie en condensant autour d'elle de la matiere ?)

SBrunier · 15 avril 2008

Si vaufrèges !

Si, si, c'est testable ! Ca veut pas dire que cela va confirmé mais c'est testable, au moins dans certaines théories. Dans la théorie de la gravité quantique à boucles (si, si, çà existe, cette baltringuerie...) par exemple, la structure discrète est testable, en particulier avec le prochain satellite américain, Glast. Par contre, je suppose que dans plein d'autres théories, comme celle des cordes, par exemple, le truc n'est pas testable, ou pas encore.

S

dg2 · 16 avril 2008

Attention Serge !

Gardez à l'esprit que la guerre médiatique entre tenants de la théorie des cordes et de la gravité quantique à boucles fait annoncer aux uns et aux autres tout et (surtout) n'importe quoi. Souvenez vous du truc de Lisi "testable au LHC". Je ne parierai pas grand chose sur la pertinence du genre d'annonce type "testable avec GLAST".

PascalD · 16 avril 2008

Faudrait un genre de label "Bio" pour les théories, afin que les profanes s' y retrouvent. On imposerait des critères tels que :
- Garantie sans Marketing.
- Testable Expérimentalement Dès Demain.
...

Sinon, concernant le terme Trou Noir, Luminet l' attribue à John Archibald Wheeler (P. 247 de son livre "Le destin de l' Univers, trous noirs et énergie sombre) :
"le terme imagé 'trou noir' est utilisé pour la première fois par John Archibald Wheeler lors d' une conférence intitulée 'Notre Univers, le connu et l' inconnu', donnée le 29 Décembre 1967 à New York"

Un partout, qui a raison , Luminet ou Wikipedia ?

A+
--
Pascal.

dg2 · 16 avril 2008

A ce sujet, John Archibald Wheeler nous a quitté il y a trois jours...

Fourmi103 · 16 avril 2008

Eh bien j'ai acheté le mag avec le DVD, je l'ai visionné. Tout simplement extra. C'est même très très vertigineux et incroyable de penser que de telles choses puissent se produire de la sorte. Les approches du trou noir et même l'effet d'enfermement sont vraiment des moments effrayants.

C'est vraiment un film à mettre entre toutes les mains. Par contre, j'aurais bien aimé aussi voir expliqué l'impact qu'a un trou noir sur la distorsion du temps, normalement prévue par la théorie.

vaufrèges · 16 avril 2008

La mort de Wheeler n'a pas fait grand bruit...
Normal, il ne s'agit ni d'un rocker, ni d'un footballeur...

Faut pas exagérer..

Si Wiki mentionne Kip Thorne (un élève de Wheeler) pour l'apparition de l'expression "trou noir", il demeure que le fait que ce terme soit devenu usuel est bien dû à Wheeler.
Je me souviens bien que, dans un de ses bouquins (que j'avais emprunté dans une bibliothèque) Wheeler racontait comment il avait été à l'origine de la vulgarisation de ce terme...
De même la fameuse "image" : "un trou noir n'a pas de cheveux"...

Concernant "Glast", à voir...
Luminet mentionne effectivement la possibilité d'observer les "infimes" altérations de rayons gamma traversant ces fameux espaces "granulaires" imaginés dans le cadre de la gravité quantique...

Entre les "cordes" et la "gravité quantique" (à bouclettes ) la guerre des budgets de recherche est lancée...

BRUNET BERNARD · 30 mai 2008