Le rayonnement des trous noirs

[Jäguer]

Bonjour à tous !

Je sollicite aujourd’hui l’avis de la communauté sur une question d’ordre physique : une incompréhension de ma part au sujet de « l’évaporation des trous noirs ».

Partant du postulat que le vide est un lieu dynamique de génération de particules et d’antiparticules.

Sachant que ce vide reste vide car particules et antiparticules s’annihilent et qu’il n’en reste rien, même pas de l’énergie...

Selon les conclusions de Hawking : Sachant que, à la surface de l’horizon d’un trous noirs, ce phénomène est perturbé par la gravitation qui absorbe essentiellement les antiparticules , les 2 conclusions suivantes sont tirées :

1/ Le trous noir émet un rayonnement de particules

2/ En absorbant essentiellement l’antimatière plus sensible à la gravité, le trou noirs perd en masse

D’où, quelques questions pour lesquelles je vous sollicite :

-        Et il prouvé que l’antimatière interagissent différemment à la force de gravité ? (Sachant que chaque éclaire sur terre en génère, peut-on extrapoler en disant que la terre perd de la masse à chaque coupe de tonnerre ?)

-        Plus sérieusement : quel lien existe-t-il entre l’absorption d’antimatière et la perte de masse ? Sachant que ce trou noir absorbe essentiellement de l’antimatière, avec quoi celle-ci peut-elle s’annihiler ? Peut on considérer que l’antimatière est de masse négative (ce qui répondrait donc à ma première question)

-        Le rayonnement de particule prédit par Hawking est il uniquement théorique ou a-t-il été réellement détecté ?

-        Pour finir : Pourquoi Hawking considère-t-il que l’évaporation d’un trou noir marque la « fin du temps » ? En effet, considérant qu’un rayonnement de particule est émis, on a donc une émission « d’information », donc, une certaine forme de continuité ?

Je vous remercie par avance pour vos lumières qui, à défaut d’éclairer le mystère de ces objets, rendrait plus compréhensibles certaines théories fondamentales dans un cadre plus ordinaire.

[Messier31]

Bonjour,

J'ai une version différente de la tienne.

Dans le vide, il y a continuellement émission de particule / antiparticule qui s'annihilent normalement aussitôt, sauf celles qui apparaissent pile sur l'horizon du trou noir, la particule A qui est côté trou noir s'annihile avec une antiparticule de l'intérieur du trou noir, ce qui fait "maigrir" le trou noir.

La particule B qui est hors du trou noir s'annihile avec une antiparticule hors du trou noir.

Cette "évaporation" est significative sur les mini trou noir encore hypothétiques ...

 

Concernant la sensibilité accru de l'antimatière à la gravité, il me semble que ça n'a pas encore été prouvé malgré des expérience récentes.

[Jäguer]

Après quelques recherches, j'ai pu avancer sur mes questions, et me permettre de réagir à votre réaction !

Il y a 11 heures, françoisP a dit :

la particule A qui est côté trou noir s'annihile avec une antiparticule de l'intérieur du trou noir,

Selon la théorie du rayonnement de Hawking sur le sujet de la physique à la surface de l'horizon du trous noir, il semble que si cette réaction ait bien lieu comme vous le dite, en moyenne, le trous noir absorbe plus d'antiparticules que de particules.. En vertu de l'équivalence entre la masse et l'énergie, ces antiparticules, d'énergie négative ont donc bien une masse négative. Donc, d'une part leur matière s'annihile avec cette anti matière extérieur, mais en plus, ils accumulent une masse négative, donc, s'évapore.

Petite question résultante : Pourquoi les trous noirs absorbent ils en moyenne plus d'antiparticules que de particules, vu que l'effet de la gravité est sensément lié à la masse, et donc, que des corps de masse négative ne devraient pas être influencé ?

Ne resteraient donc en suspens que les deux dernières questions, 

Il y a 12 heures, françoisP a dit :

J'ai une version différente de la tienne.

Pour conclure, je dirais que pas tant que ca, il me semble !

 

Merci encore, françoisP pour ces éléments de réflexion

[Messier31]

Bonjour,

Selon la théorie du rayonnement de Hawking sur le sujet de la physique à la surface de l'horizon du trous noir, il semble que si cette réaction ait bien lieu comme vous le dite, en moyenne, le trous noir absorbe plus d'antiparticules que de particules

Non, le trou noir n'absorbe pas plus d'antiparticule que de particule, ça dépends comment apparait la paire, dans quel sens elle apparait 

En vertu de l'équivalence entre la masse et l'énergie, ces antiparticules, d'énergie négative ont donc bien une masse négative. Donc, d'une part leur matière s'annihile avec cette anti matière extérieur, mais en plus, ils accumulent une masse négative, donc, s'évapore.

 

Ce n'est pas un problème de masse des particule, si c'est une particule qui est piégée dans le trou noir, elle va annihiler une antiparticule, si c'est une antiparticule qui est piégée, elle va s'annihiler avec une particule., donc globalement la masse du trou noir va diminuer, par la disparition de la paire à l'intérieur du trou noir.

 

Les notions de masse et d'énergie, sont apparemment simple et liées mais la grande différence est que la masse n'est jamais négative, et heureusement sinon dans E=mc², l'énergie pourrait être négative.

 

[Egill]

Citation

La particule B qui est hors du trou noir s'annihile avec une antiparticule hors du trou noir.

 

Il y a quelque chose qui m'échappe dans  votre réflexion: si il y a anihilation en dehors du trou noir, de quoi est constitué le rayonnement émis par le trou noir?

 

En outre, comment votre particule B pourrait-elle s'annihiler en dehors du trou noir? (puisque les paires particules/antiparticules "générées" par le vide s'anihilent entre elles, et qu'à m'a connaissance, il n'y a pas d'antimatière dans notre univers, en tous cas pas au contact de la matière).

 

Pour moi, ce que j'avais retenu, c'était que justement, la paire apparaissant à l'horizon d'un trou noir était "séparée" et que l'annihilation ne pouvant avoir lieue, l'anti particule se retrouvait piégée dans le trou noir.... et s'annihilait avec une particule de matière déjà présente dans le trou noir (d'où la perte de masse, puisque le trou noir perd ainsi des particules qui le composent), et que la particule "libre" n'était justement pas annihilé et constituait un rayonnement.

Modifié 4 décembre 2020 par Egill

[rubb astro]

Salut, eh bien il ne faut pas confondre à mon sens plusieurs choses.

Tout d'abord la répartition d'antimatière-matière dans l'univers est extrêmement asymétrique dans l'univers, mais là n'est pas la question, comme tu le dis, il absorbe "essentiellement" de l'antimatière, le reste d’absorption pourrait être de la matière.

De plus, comme le dit si bien Hawking, on peut tomber dans le trou noir ou passer à travers, les deux faits sont possibles. Une partie de l'antimatière pourrait le traverser/ 

Ensuite il décrit le trou noir comme la fin des temps car un trou noir est une singularité, Prenons le big bang en exemple, c'est une singularité, et dedans ou avant peu importe, par pure logique le temps n'existe pas, en d'autres termes : le temps s' arrête.