Atomes , Lois de Newton

[iksarfighter]

Merci !

 

Finalement un trou noir est composé de deux observations qui le rendent très atypique :

 

- La matière semble en son sein avoir perdu toute notion de grandeur spatiale.

 

- Même la lumière ne peut s'en échapper (bien que Hawking ait habilement démontré que les trous noirs s'évaporaient, mais très très lentement, mais en général ils accrètent bien plus vite !)

Cet aspect de la lumière piégée crée la notion d'horizon, qui rend l'objet encore plus curieux, mais ce n'est qu'un accident, une conséquence de ce que la vitesse de libération par rapport à l'objet excède la plus grande vitesse connue, celle de cette même lumière.

Je pense que l'on devrait se "concentrer" plutôt sur l'aspect effondrement et perte de dimension spatiale.

Et oublier un peu l'aspect relativiste/lumière/évènement/horizon.

Mais bah, je ne suis qu'un profane.

[Snark]

Etrange, étrange... oui, sans doute, pour qui croit que les maths sont une construction humaine,

 

Il y aurait donc des gens qui pensent autrement ?

 

un artefact intellectuel qui par miracle colle avec une précision inconcevable à la description physique du monde.

 

Certainement pas, et quand ça "colle" c'est parfois au prix de certains arrangements.

[Snark]

Si les forces fondamentales (ou les interactions au choix) sont bien à l'origine du principe d'exclusion de Pauli, et ça semble logique, on peut en conclure que les interactions fortes et faibles sont attractives à des distance "atomiques" et répulsives à très faible distance.

 

Comme je l'ai déjà dit ça me laisse perplexe, cette force qui change d'orientation en fonction de la distance, je verrais plutôt l'apparition d'une autre force bien plus importante mais à portée extrêmement limitée.

 

La force électromagnétique est mieux connue, attractive pour les charges de signe différents et répulsive pour les charges de mêmes signes.

 

La gravitation , ben, j'ai mes idées...mais...

 

Là où je voulais en venir c'est qu'avec toutes ces différences c'est pas gagné pour la grande unification.

[iksarfighter]

Le principe d'exclusion de Pauli doit être l'équivalent quantique du principe de répulsion mécanique des solides macroscopiques.

 

Quand tu as deux aimants collés, tu ne te demandes pas où se trouve la force répulsive qui leur interdit de se confondre.

[Jeff Hawke]

Le principe d'exclusion de Pauli doit être l'équivalent quantique du principe de répulsion mécanique des solides macroscopiques.

 

Oula, non, ça n'a rien à voir...(tu fais une projection classique sur le monde quantique, là).

 

D'ailleurs, comment tu verrais le truc pour les bosons, qui eux peuvent occuper, et en masse, les mêmes états quantiques ?...

[ArthurDent]

Je pense que l'on devrait se "concentrer" plutôt sur l'aspect effondrement et perte de dimension spatiale.

Et oublier un peu l'aspect relativiste/lumière/évènement/horizon.

Bah oui, mais il n' existe aucun outil théorique ni aucun moyen observationnel pour décrire ces trucs là.

Perte de dimension spatiale ???? Je ne vois pas ce que tu veux dire.

Le seul machin observable dans le cas d' un trou noir, c'est l' horizon des événements. C'est sans doute pour cette raison que c'est là dessus que les efforts se concentrent, au lieu de spéculer sur la physique inconnue et inobservable qui pourrait avoir lieu au voisinage de la singularité.

[jarnicoton]

......................spéculer sur la physique inconnue et inobservable qui pourrait avoir lieu au voisinage de la singularité.

 

Il y a plusieurs pages intéressantes là-dessus dans l'ouvrage grand-public "Trous Noirs" de Kip THorne ; elles datent d'un peu plus de dix ans ; j'ignore si elles valent toujours.

[iksarfighter]

Oula, non, ça n'a rien à voir...(tu fais une projection classique sur le monde quantique, là).

 

D'ailleurs, comment tu verrais le truc pour les bosons, qui eux peuvent occuper, et en masse, les mêmes états quantiques ?...

Je dirais que les bosons ont accès à davantage que 3 dimensions spatiales. Donc se répartissent en fait dans des cases quantiques différentes mais qui ne semblent n'en faire qu'une...

Mais bon c'est bien parce que vous me provoquez là

[iksarfighter]

Bah oui, mais il n' existe aucun outil théorique ni aucun moyen observationnel pour décrire ces trucs là.

Perte de dimension spatiale ???? Je ne vois pas ce que tu veux dire.

Le seul machin observable dans le cas d' un trou noir, c'est l' horizon des événements. C'est sans doute pour cette raison que c'est là dessus que les efforts se concentrent, au lieu de spéculer sur la physique inconnue et inobservable qui pourrait avoir lieu au voisinage de la singularité.

c'est vrai qu'à l'intérieur de l'horizon on peut avoir n configurations différentes possibles de la matière, n étapes, ou n trous noirs différents, du moment que cela est assez dense pour empêcher la lumière de s'échapper en deçà d'une certaine distance au centre.

Si la Nature avait été autrement faite et qu'une étoile à neutrons suffise à piéger la lumière, on serait bien embêtés pour en décrire peu ou prou la structure...

D'ailleurs peut-être ya-t-il simplement à l'intérieur d'un TN une étoile à neutrons un peu différente de celles qui sont visibles...

 

EDIT : Je comprends un peu tardivement (manque de pratique) que ce qui fait la spécificité d'un trou noir c'est que la lumière y est piégée (ne rigolez pas, je pensais que tout s'effondrait totalement et qu'on en était sûrs...).

[jarnicoton]

Puisque on est en plein dans le sujet, quelqu'un pourrait-il m'expliquer ce qu'il se passe au niveau nucléaire dans une étoile à neutrons qui vire au trou noir ?

 

Il est simple (trop simple ?) de penser qu'au centre d'une étoile à neutrons accrétant lentement vient un moment où la pression excède localement les possibilités de résistance de la force forte, créant une amorce de trou noir, qui se propage immédiatement puisque le TN n'offre pas de résistance au tassement consécutif des couches qui l'entourent ?

[iksarfighter]

C'est brutal le passage au trou noir ou bien une étoile à neutrons peut-elle doucement atteindre en accrétant une masse et densité suffisante pour piéger la lumière près de sa surface ?

[Jeff Hawke]

Il y aurait donc des gens qui pensent autrement ?

On pourrait citer des mathématiciens, comme Alain Connes, ou des physiciens comme Roland Omnès, Roger Penrose,...

 

Certainement pas, et quand ça "colle" c'est parfois au prix de certains arrangements.

Quand ça doit bricoler pour coller, c'est que la compréhension du phénomène physique n'est pas correcte (gravité de Newton versus gravité d'Einstein), ou que la théorie mathématique n'était pas encore clairement établie (Par exemple, la renormalisation, où le bricolage a précédé de plusieurs décennies la théorie mathématique).

[jarnicoton]

Je m'enlise. Y a-t-il ou pas concommitance obligatoire ou pas entre l'apparition de l'horizon du TN et l'effondrement gravitationnel de l'astre progéniteur ?

 

A priori je dis "il y a", parce je crois qu'il n'existe pas de forme de matière assez dense et assez résistante à la compression pour demeurer à l'intérieur de son propre rayon de Schwarzschild.

 

Quant à savoir si cet état de choses est fortuit ou expliqué par quelque chose, j'aimerais en savoir plus. Si c'est fortuit, on peut dire que les étoiles à neutrons l'ont échappé belle, et pour un peu n'eussent pas existé.

 

Quelle que soit la vitesse à laquelle un astre se rapproche de l'état de TN, vitesse sans doute conditionnée par ce qu'il y a autour, je présume que la transition est intantanée ? S'il y a simultanément effondrement et apparition de l'horizon, il ne peut en aller autrement.

[Snark]

Il y a plusieurs pages intéressantes là-dessus dans l'ouvrage grand-public "Trous Noirs" de Kip THorne ; elles datent d'un peu plus de dix ans ; j'ignore si elles valent toujours.

 

Très bon ouvrage avec une touche d'humour en plus.

[Snark]

Quelle que soit la vitesse à laquelle un astre se rapproche de l'état de TN, vitesse sans doute conditionnée par ce qu'il y a autour, je présume que la transition est intantanée ? S'il y a simultanément effondrement et apparition de l'horizon, il ne peut en aller autrement.

 

Il faut d'abord définir le point de vue de l'observateur, la distorsion temporelle est énorme suivant qu'on se trouve à l'extérieur ou dans le trou noir.

[iksarfighter]

Il faut d'abord définir le point de vue de l'observateur, la distorsion temporelle est énorme suivant qu'on se trouve à l'extérieur ou dans le trou noir.

Ah oui ! Ya ça aussi !

[Jeff Hawke]

Il faut d'abord définir le point de vue de l'observateur, la distorsion temporelle est énorme suivant qu'on se trouve à l'extérieur ou dans le trou noir.

 

Vu de l'intérieur, il ne se passe rien, le temps continue de s'écouler tranquillement, vers la singularité...qui n'est jamais atteinte...

 

Vu de l'extérieur, le temps s'arrête sur l'horizon. Le trou noir n'achève jamais de se former.

 

Donc, quel que soit le point de vue, il n'y a jamais de transition instantanée.

[Jeff Hawke]

Tout ça pour dire que nous ne disposons pas, comme le souligne Arthur un peu plus haut, de physique (*) pour décrire le trou noir. Notre seule "observable" est l'horizon...vu de l'extérieur...

 

 

 

(*) et, plus grave, nous n'avons pas les mathématiques ad hoc pour pénétrer la bête.

[iksarfighter]

Une étoile à neutrons peut-elle capturer la lumière près de sa surface ? Ou bien faut-il vraiment une concentration bien plus dense de matière, donc un autre type d'astre pour engendrer un trou noir ?

[Jeff Hawke]

Une étoile à neutrons peut-elle capturer la lumière près de sa surface ?

 

 

Si elle le fait, c'est que c'est un trou noir (c'est la définition du bouzin...)

[jarnicoton]

Autre explication possible : son albédo vaut zéro.

[jarnicoton]

Vu de l'intérieur, il ne se passe rien, le temps continue de s'écouler tranquillement, vers la singularité...qui n'est jamais atteinte...

 

Vu de l'extérieur, le temps s'arrête sur l'horizon. Le trou noir n'achève jamais de se former.

 

Donc, quel que soit le point de vue, il n'y a jamais de transition instantanée.

 

 

Vu de l'intérieur, l'observateur disparaît dans la singularité centrale ("and quickly" ; Black holes, white dwarfs, and neutron stars, Shapiro et Teukolsky, Wiley-Interscience publications, 1983, page 344)

 

J'ai acheté cela chez Gibert dans un accès d'hubris.

 

La raison du phénomène est logique.

Pour l'observateur extérieur, l'observateur plongeant dans le TN ne disparaît jamais, puisque les dernières images qu'il émet juste avant l'horizon "patinent" en remontant de plus en plus difficilement vers l'observateur extérieur. Elles patinent quoique "c" soit constante dans tous les référentiels, parce que c'est le référentiel lui-même, l'espace-temps local à la limite de l'horizon, qui s'engouffre dans celui-ci. L'image est un coureur sur un tapis roulant marchant à contre-sens.

Mais l'observateur qui plonge passe l'horizon et se retrouve bel et bien dans la singularité (dans une vision uniquement relativiste ; le livre de Kip Thorne que j'ai cité y mêle des effets quantiques perturbateurs), et ce au terme d'un laps de temps propre donné par des formules dont l'exposé dépasse ma compétence. Voir la figure 12.1 du livre Wiley ; je n'ai pas de quoi la passer.

[iksarfighter]

Oui bien sûr mais peut-elle le faire ?

(Réponse/question à Jeff)

[jarnicoton]

C'est-à-dire y a-t-il des TN "en matière" ?

[Jeff Hawke]

Oui bien sûr mais peut-elle le faire ?

(Réponse/question à Jeff)

 

Ben non, pas en tant qu'étoile à neutrons. Si elle a la masse pour devenir trou noir, elle va le devenir, et là, elle va piéger la lumière.

 

Si la masse est insuffisante, elle va se maintenir comme étoile à neutrons, et ne piégera pas la lumière...

 

Du moins est-ce ainsi que le comprends...

[iksarfighter]

Je veux dire : La structure "étoile à neutrons" peut-elle engendrer un trou noir par accrétion sans changement majeur de structure ?

Ou bien faut-il pour cela une structure encore plus concentrée qui ne serait plus une étoile à neutrons mais un truc encore plus dense en ayant franchi un palier important d'un seul coup ?

[Snark]

Une étoile à neutrons peut-elle capturer la lumière près de sa surface ? Ou bien faut-il vraiment une concentration bien plus dense de matière, donc un autre type d'astre pour engendrer un trou noir ?

 

C'est une question de vitesse de libération.

Pour empêcher la lumière de quitter l'astre il faut que la vitesse de libération de cet astre soit égale ou supérieure à c, et dans ce cas, comme dit Jeff, c'est un trou noir.

[jarnicoton]

Vraiment, personne ne répond à personne. C'est marrant...

[Jeff Hawke]

Vraiment, personne ne répond à personne. C'est marrant...

 

Mais on a répondu... Un trou noir n'est pas une structure étoile à neutrons...

 

Celle-ci, dès l'instant où elle piège la lumière, cesse d'être "du neutron"...pour devenir cette étoffe mystérieuse qui constitue le trou noir.

[jarnicoton]

Oui, il n'existe pas à ma connaissance d'objet matériel de rayon inférieur à son propre rayon de Schw., mais j'ignore si c'est par le hasard des lois physiques ou s'il existe une raison directe à cela.