température des trous noirs

[Sobiesky]

Mon fils vient de me poser cette étrange question:

 

Quel est la température dans un trou noir ???

 

ma seule réponse a été:

Va te laver les dents !

 

Je ne sais pas d'ailleurs si la température a un sens physique dans un trou noir.

 

( le premier qui répond 37°C sera lapidé a coup de figue molle :mad: )

 

salut smith, j'aurais pu la poser dans le qac mais je n'ai pas la reponse

Modifié 6 septembre 2012 par Sobiesky

[Smith]

Mon fils vient de me poser cette étrange question:

 

Quel est la température dans un trou noir ???

 

ma seule réponse a été:

Va te laver les dents !

 

( le premier qui répond 37°C sera lapidé a coup de figue molle :mad: )

 

Dans le trou noir ? Personne n'en sait rien, c'est de toute façon en dehors de notre horizon cosmologique.

 

En revanche le TN a une température au travers du rayonnement d'Hawking.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Temp%C3%A9rature_de_Hawking

 

Si le Doc passe par ici, il aura peut être plus de précisions à ce sujet.

[Sobiesky]

Dans le trou noir ? Personne n'en sait rien, c'est de toute façon en dehors de notre horizon cosmologique.

 

En revanche le TN a une température au travers du rayonnement d'Hawking.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Temp%C3%A9rature_de_Hawking

 

Si le Doc passe par ici, il aura peut être plus de précisions à ce sujet.

 

Balèze Stephen !!

[New Horizons]

Quel est la température dans un trou noir ???

 

Perso, je ne sais pas, mais je sur que cette charmante personne pourrait nous aider. Elle a l'air de s'y connaître.

 

[Alien]

Il est motivé notre NH aujourd'hui!! (puisqu'on rentre, oui le terme n'est pas très bien choisi, dans les choses intimes)

[bongibong]

Oui effectivement, un trou noir a bien une température, ce sont des travaux faits dans les années 1970 par Bekenstein et Hawking, le premier montrant que l'on peut définir une entropie à un trou noir (en fait il a calculé l'augmentation de l'aire d'un trou noir si on lui envoie un bit), et Hawking qui a montré qu'un trou noir a bien toutes les caractéristiques d'un objet normal : entropie, température, et donc rayonnement de corps noir associé.

[arpège]

Perso, je ne sais pas, mais je sur que cette charmante personne pourrait nous aider. Elle a l'air de s'y connaître.

 

 

mmmmhhh j'adorerais explorer tous ses ces petits trous noirs avec elle................ s'en est troublant

Modifié 7 septembre 2012 par arpège

[Jean-Baptiste_Paris]

Hello,

 

Il me semble qu'un trou noir n'etant pas uniforme en terme de densite, il n'y a pas une seule temperature globale...

 

J'imagine qu'au niveau de la singularite en elle-meme, la densite tendant vers l'infini, il devrait en etre de même pour la temperature (si les notions de densite et de temperature ont encore un sens au niveau de la singularite)... Et que celle-ci devrait decroitre jusqu'a l'horizon des evenements ou elle devrait coincider avec la temperature du milieu environnant (donc a priori autour de 3k dans la plupart des cas)...

 

Mais bon, j'ai peut etre tout faux !

[schnappi]

question que je me suis jamais posé !

la température étant une mesure indirecte de l'agitation microscopique des particules (Wikipedia)

 

je pense que la matière étant comprimée à son maximum dans un trou noir, l'agitation devient impossible même à l'échelle atomique !

 

enfin, d'un autre coté, quand on comprime un gaz ou de la matière, cela créé un échauffement .

 

Je dirais a vue de nez que les alentours d'un trou noir s'échauffent au fur et à mesure que l'on s'en approche et que une fois la matière "trounoirdisée", on tombe à un véritable 0 Kelvin

 

Mais j'ai peut ètre dit que des con**ries

[Dr Eric Simon]

Dans le trou noir ? Personne n'en sait rien, c'est de toute façon en dehors de notre horizon cosmologique.

 

En revanche le TN a une température au travers du rayonnement d'Hawking.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Temp%C3%A9rature_de_Hawking

 

Si le Doc passe par ici, il aura peut être plus de précisions à ce sujet.

 

On m'appelle ?...

 

Bon, la température de Hawking, TH est juste inversement proportionnelle à la masse du Trou : TH = K/2pi et le facteur de gravitation K est égal à 1/4M pour une solution de Schwarzschild, on a donc TH = 1/8piM.

 

On s'amuse à faire un calcul ? M en kg, T en Kelvin, allez, prenons un trou noir de masse solaire pour commencer :

M = 1.9891 10^30 kg

pi = 3.141592653589793

--> TH = 2,00 10^-32 Kelvins...

c'est très froid un trou noir stellaire!...

 

Prenons maintenant un trou noir supermassif, au hasard celui qui se cache dans Sgr A*, qui a une masse de 4 millions de masses solaires.

Sa température sera 4 millions de fois plus faible que celle calculée ci-dessus, soit 5E-39 kelvins...

 

En fait, comme on le voit, les trous noirs "classiques" ne rayonnent pas vraiment, ils sont beaucoup plus froids que le fond diffus cosmologique.

 

On peut faire le calcul inverse et chercher la masse correspondant à une température supérieure à 2.73 kelvins : ça donne M = 14.57 grammes !

 

Il faut que le trou noir fasse 14.57 grammes pour qu'il commence à sortir thermiquement du fond diffus cosmologique!...

 

On parle de micro-trous noirs, là ...

 

Vous pouvez retrouver les équations Hawkingiennes ici (english spoken) : http://en.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation

 

Il faut préciser que ces températures ne sont pas des températures à l'intérieur du trou, parce qu'à l'intérieur, on n'en sait foutre rien de ce qui s'y passe, c'est l'Ailleurs...

Modifié 7 septembre 2012 par Dr Eric Simon

[Kelthuzad]

Bonjour,

 

J'aurais une question là dessus, pour un trou noir de quelques grammes, sa taille est donc très petite, tellement petit que les forces de gravitation sont négligeables non ? Merci...

Edit : La question implicite est : comme un trou noir est un objet qui possède une grande force gravitationnelle, est-il possible qu'un trou noir ait une masse aussi faible ?

Modifié 7 septembre 2012 par Kelthuzad

[jarnicoton]

Bonjour,

 

J'aurais une question là dessus, pour un trou noir de quelques grammes, sa taille est donc très petite, tellement petit que les forces de gravitation sont négligeables non ? Merci...

Edit : La question implicite est : comme un trou noir est un objet qui possède une grande force gravitationnelle, est-il possible qu'un trou noir ait une masse aussi faible ?

 

La vitesse d'évaporation d'un TN de 14 grammes est fabuleuse. Avec un peu de chance (calcul à faire) sa pression de radiation chasse tout autour de lui...

[loollivier]

bonjour,

pour lui répondre, il y a une vidéo

qui répond qu'on ne détecte pas, sauf par leur entourage donc on ne sait pratiquement rien sur leur composition interne

Cordialement

Louis OLLIVIER

[rt42]

On m'appelle ?...

 

Bon, la température de Hawking, TH est juste inversement proportionnelle à la masse du Trou : TH = K/2pi et le facteur de gravitation K est égal à 1/4M pour une solution de Schwarzschild, on a donc TH = 1/8piM.

 

On s'amuse à faire un calcul ? M en kg, T en Kelvin, allez, prenons un trou noir de masse solaire pour commencer :

M = 1.9891 10^30 kg

pi = 3.141592653589793

--> TH = 2,00 10^-32 Kelvins...

c'est très froid un trou noir stellaire!...

 

Prenons maintenant un trou noir supermassif, au hasard celui qui se cache dans Sgr A*, qui a une masse de 4 millions de masses solaires.

Sa température sera 4 millions de fois plus faible que celle calculée ci-dessus, soit 5E-39 kelvins...

 

En fait, comme on le voit, les trous noirs "classiques" ne rayonnent pas vraiment, ils sont beaucoup plus froids que le fond diffus cosmologique.

 

On peut faire le calcul inverse et chercher la masse correspondant à une température supérieure à 2.73 kelvins : ça donne M = 14.57 grammes !

 

Il faut que le trou noir fasse 14.57 grammes pour qu'il commence à sortir thermiquement du fond diffus cosmologique!...

 

On parle de micro-trous noirs, là ...

 

Vous pouvez retrouver les équations Hawkingiennes ici (english spoken) : http://en.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation

 

Il faut préciser que ces températures ne sont pas des températures à l'intérieur du trou, parce qu'à l'intérieur, on n'en sait foutre rien de ce qui s'y passe, c'est l'Ailleurs...

 

Hé, vous avez bu ???

 

Une température s'exprime en kelvins, donc quand on dit T = 1 / 8 pi M, il faut tout convertir en unités de Planck (T / T_Planck = M_Planck / 8 pi M)...

 

Cordialement,

[Dr Eric Simon]

Hé, vous avez bu ???

 

Une température s'exprime en kelvins, donc quand on dit T = 1 / 8 pi M, il faut tout convertir en unités de Planck (T / T_Planck = M_Planck / 8 pi M)...

 

Cordialement,

 

si on n'a plus le droit de boire le vendredi soir...

 

Bon reprenons, en unités classiques, on a :

TH = hbar.c^3/(8.pi.G.M.kB ), ce qui fait pour une masse solaire : TH=6.17 10^-8 K. C'est toujours pas très chaud.

 

Mais le calcul inverse pour trouver la masse correspondant à 2.73 K donne une masse bien plus importante : M= 4.49 10^22 kg, soit 1/133eme de la masse de la Terre.

 

Désolé pour la boulette, je ne suis pas un spécialiste des trous, juste un admirateur.

[Irish Bob]

...

( le premier qui répond 37°C sera lapidé a coup de figue molle :mad: )

...

 

C'est plus fort que nous:be:

 

...

ma seule réponse a été:

Va te laver les dents !

...

 

Sinon il y a la variante : Va te coucher ou la version ping-pong : Demande a ta mère

 

... (en fait il a calculé l'augmentation de l'aire d'un trou noir si on lui envoie un bit)...

 

Sous le couvert d'une réponse sérieuse, hop, un message subliminal. Comme quoi l'orthographe c'est important...

 

Sinon merci au Doc pour la réponse détaillé (calcul a l'appui) mais je resterai sur le "C'est très froid un trou noir" dont les enfants s’accommoderont très bien je pense et qui a l'avantage de ne pas amener d'autres questions épineuses.

[Biquet]

augmentation de l'aire d'un trou noir si on lui envoie un bit

 

nan rien, c'est déjà signalé....

[JMDSomme]

Ben ça... je voulais poser une question sur la température des étoiles à neutrons mais je me souviens plus très bien...

 

j'ai un trou (noir) de mémoire d'environ 1400g (oui, je sais, c'est en haut de la fourchette de poids....pour un cerveau humain).

[bongibong]

Sous le couvert d'une réponse sérieuse, hop, un message subliminal. Comme quoi l'orthographe c'est important...

Tout à fait ! j'adore !! mais bon... on voit de plus en plus que l'orthographe est négligé... (bravo aux opérateurs de téléphonie mobile taxant sur le nombre de caractère pour un sms). Je remercie mes parents de ne pas m'avoir offert de portable

 

Bon plus sérieusement, je me suis toujours demandé comment Bekenstein avait fait son calcul.

En fait il a considéré l'absorption par une singularité de Schwarzschild d'un photon ayant exactement pour longueur d'onde le diamètre de cet objet, et a caractérisé l'augmentation de son aire.

 

C'est assez bien expliqué dans le livre de Leonard Susskind.