trou noir - Page 5

,/118 et la chevillette ?

Nhut (./120) :
Je me demande comment ça se passe dans un forum d'astronomes et de physiciens, ils doivent choisir des grosses têtes pour faire la modération, vu qu'eux seuls pourront détecter les hors-sujets

Et encore, c'est pas évident. Regarde les frères Bogdanoff, mêmes les spécialistes n'arrivent à se mettre sont d'accord entre eux sur le fait que ce soient (ou non) des trolls

Si si, tout le monde est d'accord là dessus ; les posts des "spécialistes" qui viennent les soutenir, c'est des clones (ils ont même pensé à faire attention à leur IP )

Ah non, ne polluez pas cet intéressant topic avec les Bogdanov !

(désolé )

Mais en fait est-ce qu'il y a forcément une singularité dans un trou noir ?
Bon de l'extérieur on s'en fout parce que comme ce qui est dedans ne pourra jamais interagir avec nous tout se passe de toute façon comme si on avait une singularité ponctuelle ; mais supposons que par exemple la matière à l'intérieur du trou noir soit répartie de façon parfaitement homogène, ça ne fait pas une singularité de l'espace-temps ça si ? (d'un point de vue newtonien je dirais que le champ gravitationnel est nul au centre, en particulier ?)

Sally (./126) :
Mais en fait est-ce qu'il y a forcément une singularité dans un trou noir ?
Bon de l'extérieur on s'en fout parce que comme ce qui est dedans ne pourra jamais interagir avec nous tout se passe de toute façon comme si on avait une singularité ponctuelle ; mais supposons que par exemple toute la

un trou noir a emporté la fin du post ?

deux (dans le a et le b de Tab)

Sally (./126) :
Mais en fait est-ce qu'il y a forcément une singularité dans un trou noir ?

Oui.

Au début quand Schwarzchild avait trouvé la métrique du trou noir (en fait c'était juste la résolution des équation de la relativité générale pour un univers vide, sauf un point de matière : donc c'était le cas le plus simple, et la solution était déjà étonnante), il y avait des singularités qui apparaissaient dans le calcul (au niveau de l'horizon, je crois).
Plus tard on a montré qu'elles étaient "fausses" : c'était un artefact de calcul, un habile changement de coordonnées les faisait disparaître... Sauf une. Il y a bien une singularité physique qu'on ne peut pas enlever, dans le trou noir. C'est un point si le trou noir est statique, c'est un cercle si le trou noir est en rotation.

(Cela dit la singularité n'existe que dans ce cadre de la relativité générale "pure", et le fait qu'elle apparaisse tend à montrer que la RG est imparfaite ; le jour où on aura une description quantique de la gravitation il ne devrait plus y avoir de singularité. Moralement on ne devrait pas avoir d'objet physique plus petit que la longueur de Planck, toussa toussa)

Bon de l'extérieur on s'en fout parce que comme ce qui est dedans ne pourra jamais interagir avec nous tout se passe de toute façon comme si on avait une singularité ponctuelle

yep.

mais supposons que par exemple la matière à l'intérieur du trou noir soit répartie de façon parfaitement homogène,

C'est plus subtil que ça.
Le trou noir, c'est une zone de l'espace temps où la métrique tend vers l'infini. Et il se trouve que quand on passe l'horizon, la courbure devient tellement forte que la coordonnée (radiale) d'espace devient de genre temps, et vice versa : la coordonnée de temps devient de genre espace.

Du coup, il ne faut pas se représenter l'intérieur du trou noir comme un espace statique vide de matière, avec au centre un point singulier qui occupe une certaine position spatiale, *géographique*.

Au contraire l'intérieur d'un trou noir est par nature dynamique, la singularité n'est pas une direction mais un *futur* pour chaque objet qui rentre : un futur inéluctable où la métrique est singulière et tout fout le camp.

Alors franchement je n'ai pas l'intuition suffisante pour me représenter complètement le truc, mais il me semble que, d'une certaine façon, ta question a peu de sens.

ça ne fait pas une singularité de l'espace-temps ça si ?

Ben une telle distribution de matière s'effondre en un trou noir avec une singularité dedans.

(Plus précisément, je pense que si on résout l'équation de la relativité avec cette condition initiale, la solution devient très vite proche de la métrique de Schwarzschild (de quelle façon temporelle et spatiale? Je n'ai pas l'intuition pour comprendre ça)... cela dit, il n'y a déjà pas de solution exacte à cette équation pour *deux* masses ponctuelles, alors bon, montrer ça rigoureusement...)

(d'un point de vue newtonien je dirais que le champ gravitationnel est nul au centre, en particulier ?)

Oui... Ou plutôt il n'est pas défini? (il y a une division par zéro)

Pour la RG, la métrique (une matrice 4*4 définie en tout point de l'espace temps) est singulière et tend vers l'infini autour de ce point.

Hum, OK...

Hippopotame (./129) :
Oui... Ou plutôt il n'est pas défini? (il y a une division par zéro)

euh non, la formule avec m/r² ne marche que si tu es à l'extérieur de la masse (sinon il faut intégrer le champ gravitationnel produit par la densité de masse) ; dans mon hypothèse, si tu es au centre l'intégrale doit s'annuler logiquement (par symétrie ^^)
mais bon je me doute que le point de vue strictement newtonien est parfaitement inadapté pour parler d'un trou noir

(sinon il faut intégrer le champ gravitationnel produit par la densité de masse)

Oui mais justement, ce n'est pas une distribution volumique de masse, c'est une distribution ponctuelle, un dirac. Si on intègre sur tout l'espace le dirac, on obtient bien quelque chose, ou, pour le dire autrement, la densité de masse est infinie.

En tout cas la force de gravitation, qui vaut constante/r²*vecteur unitaire, n'est pas continue en la masse ponctuelle.



(Sinon, un ajout à propos de la distribution uniforme de masse, suffisante pour faire un trou noir : il y a bien une singularité, située dans le futur de cette distribution de masse.)

ah oui mais je parlais de champ nul au centre dans le cas de la distribution uniforme de masse justement ^^ (si la masse est ponctuelle il n'est effectivement pas défini même dans le cas newtonien, on est d'accord ^^)

ah ok, j'avais pas compris, crayon alors.

Sinon je me rends compte que tout ce bazar, ça n'est valable que pour un trou noir statique de charge nul.
Si le trou noir a une charge électrique et tourne sur lui même, c'est encore plus compliqué (il y a une ergosphère, il y a un deuxième horizon, la singularité est un cercle, de plus elle n'est pas forcément dans le futur mais peut cette fois être dans l'espace, et alors on peut l'éviter (pour devenir quoi? Mystère..))

mouhahahahaha Seul le NOM le sais

Chuck Norris il absorbe le trou noir?

Nan, il lui fout un roundhouse kick dans la gueule et ça remet tout en place.

And in Soviet Russia, Blackhole is absorbed by YOU. (oui c'est nul)

en tout cas, moi j'ai vécu le trou noir et ça sux à mort

Hippo > ah oui, or la probabilité de créer dans la nature un trou noir qui ne tourne pas...

Alors elle est marrante, la singularité circulaire, elle est attractive sur le plan équatorial et répulsive sur l'axe des pôles. Par contre j'ai pas compris ce qu'est l'horizon intérieur.

C'est pour pas que l'horizon extérieur se sente seul....

./142> j'ai pas lu vos posts d'avant, mais une singularite circulaire (Kerr?) a peut-etre un horizon de forme toroidale, donc en quelquesorte un rayon "interieur", qui definit l'horizon interieur (le rayon interne du pseudo-tore), d'ailleurs du coup en allant suffisamment vite vers le centre du trou noir en rotation, ca doit etre possible de passer a travers sans passer l'horizon interne... (meme sans aller particulierement vite en fait, du moment qu'on est parfaitement aligne sur l'axe normal au plan de la singularite circulaire, et qu'on passe exactement par le centre)
mais bon je suis peut etre a la masse

a priori il a dit que la singularité était attractive dans le plan équatorial et répulsive dans l'axe des poles.

donc pour aller au centre il te faudra viser super bien et aller super vite pour contrer la répulsion sans te faire attirer vers le cercle

repulsive? ... wut?

hm, question(s): c'est cense etre quoi l'ordre de grandeur du rayon de la singularite? et ca depend de quoi? directement de la vitesse de rotation? vitesse de rotation nulle -> rayon == 0 -> singularite ponctuelle, plus la vitesse de rotation est elevee, plus le rayon augmente? jusqu'a combien? la charge du trou influe sur la geometrie de la singularite aussi?

(Vous prévoyez que HH puisse simuler les trous noirs ? O_o)

euh la relativité générale ne connaît que des masses autant que je sache, comment la charge pourrait-elle avoir une influence sur l'espace-temps ?

Nil (./146) :
(Vous prévoyez que HH puisse simuler les trous noirs ? O_o)

Spore semble bien le faire d'une certaine maniere

./147> ah oue, chuis con (enfin bon on sait jamais )
(d'ailleurs, le ./143 repondait au mauvais post, c'etait pas le ./142, mais je retrouve plus lequel...)
Nil> c'etait deja le cas #triutile#

momotte (./143) :
./142> j'ai pas lu vos posts d'avant, mais une singularite circulaire (Kerr?) a peut-etre un horizon de forme toroidale,

Tiens ça serait rigolo ça
Mais en fait non, les deux horizons sont des sphères...

Plus le trou noir tourne vite, plus le rayon de la singularité est grand, et plus l'horizon intérieur se rapproche de l'horizon extérieur. S'il tourne assez vite, les deux horizons finissent par se confondre. Au delà de cette vitesse, il n'y a plus d'horizon du tout et la singularité est nue, mais en principe ce cas extrême ne devrait pas être physiquement possible


J'ai essayé de lire quelques trucs, je ne garantis pas une bonne compréhension, mais voilà ce qu'il en ressort :
- L'horizon extérieur (horizon des évènements) est un endroit où le genre des coordonnées (spatiale et temporelle) s'inverse.
- L'horizon intérieur (horizon de Cauchy) est un endroit où ce genre s'inverse à nouveau. (De même que l'horizon extérieur est l'endroit où la vitesse de libération atteint la vitesse limite c, l'horizon intérieur est l'endroit où un certain truc atteint c, mais j'ai pas compris le pourquoi du comment. Ce sont aussi les deux surfaces où le temps semble se geler, pour un observateur extérieur.)

- Si on plonge dans un trou noir statique, voilà ce qui se passe :
1) Loin du trou noir, on "voit" la singularité comme un objet spatial, qui se situe à tel endroit. (Enfin, on ne la "voit" pas, bien sûr, mais on ressent les effets du trou noir).
2) Une fois qu'on a passé l'horizon, la singularité cesse d'être dans une direction spatiale et se trouve dans une direction future. Autrement dit, on ne voit plus de singularité, tout ce qu'on ressent c'est que l'espace sur lequel on est assis est en train de se contracter, de se contracter... Jusqu'au moment où on est écrabouillé en un point : on a alors atteint la singularité.
Pendant toute cette phase, on peut bouger à droite à gauche si on veut, mais on est certain de ne jamais refranchir l'horizon dans l'autre sens, et on est certain qu'au bout d'un moment on sera écrabouillé en un point (= on atteindra forcément la singularité)

- Si on plonge dans un trou noir en rotation :
1) Le point 1 reste le même.
2) le point 2 reste le même.
3) Sauf qu'à un moment on va franchir l'horizon intérieur. C'est à dire qu'au bout d'un certain temps de contraction, qui semblait devoir se terminer inéluctablement par un point, paf, la singularité redevient un objet spatial qu'on peut voir, et qu'on peut même éviter si on a un bon vaisseau spatial. (Même si en pratique, ça doit être un endroit tellement violent qu'il n'y a guère de contrôle possible...)

Une fois dans cet espace intérieur, il se passe plein de trucs curieux.
Donc, comme déjà dit, la singularité est un cercle, elle est attractive si on l'approche sur le plan équatorial, et répulsive dans les autres directions.

Elle délimite un disque, de dimension 2, qui est en quelque sorte un "trou" dans l'espace : un bord de la variété espace-temps. Mais ça n'a pas de sens physiquement : on peut prolonger analytiquement la variété, et il y a un autre univers, symétrique, derrière ce disque.

Autrement dit, si on est dans l'univers n°k, et qu'on franchit le disque dans un sens, on se retrouve dans l'univers n°k+1. Si on le franchit dans l'autre sens, on se retrouve dans l'univers n°k-1. Il est d'ailleurs possible que les univers k-1 et k+1 soient les mêmes, et que la singularité ne connecte que deux univers.

Il existe des trajectoires où on rentre dans le trou noir, on franchit les deux horizons, on passe dans le cerceau de la singularité... puis on repasse deux horizons dans l'autre sens, et on se retrouve, hmm... sorti du complémentaire d'un trou noir, dans un autre univers? [Tout ça est une conséquence du calcul, mais n'a probablement pas de réalité physique, vu qu'on n'observe pas de trou blanc ?!]

Il existe aussi à l'intérieur de l'horizon de Cauchy, mais je ne sais pas comment, des trajectoires de genre "temps" fermées : c'est à dire qu'une particule peut revenir dans son propre passé.




Pour la charge :


Un trou noir chargé a deux horizons aussi, une fois passé le second on voit une singularité spatiale. Par contre elle est ponctuelle, c'est moins exotique.
Je ne sais pas comment l'électromagnétisme est considéré par la relativité générale. C'est certain que la courbure de l'espace temps ne dépend que de la masse. Mais d'un autre côté, la relativité restreinte a été conçu pour résoudre le problème des équations de Maxwell (qui ne sont pas invariantes par les lois usuelles de transformation de repères, mais par les transformations de Lorentz). Donc l'électromagnétisme est intégré dans la relativité, c'est l'un des buts de la théorie.

Peut être que les deux horizons n'apparaissent que pour une particule chargée? (= en s'approchant à une distance minuscule de la singularité, la force électromagnétique devient du même ordre de grandeur que la gravitation et il se passe des choses?)