trou noirs et champs electriques...

hello

il y a une quinzaine de jours, j'ai commence un livre sur les trous noirs. dans celui ci, il est dit que les trous noirs se caracterisent par 3 grandeurs: leur masse, la vitesse a laquelle ils tournent et leur charge electrique...

ce troisieme point me laisse plus que perplexe pour deux raisons:

1/ pour la vision que j'en avais, toute la matiere du trou noir se trouve contenue dans une singularite de 10^-35 metres... la matiere doit donc cesser d'exister telle qu'on la connait et n'etre qu'un melange difficilement concevable ou les atomes n'existent plus depuis longtemps et ou meme les particules elementaires ne doivent plus guere exister... a se demander si les electrons ont encore une forme ou pas, de meme que les protons... or, si il y a un champ electrique, c'est que les charges existent encore. comment cela est-il possible?

2/ aucune onde ne peut s'echapper d'un trou noir. la seule chose qui puisse en sortir c'est la force gravitationnelle, qui fonctionne grace au boson de higgs (qui doit etre mis en evidence au CERN si tout va bien). comment fait donc pour exister un champ electrique? comment se transmet celui ci? n'est il pas une onde?

'jib

Lis ça et les liens associés, c'est très intéressant :

http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89vaporation_des_trous_noirs

http://fr.wikipedia.org/wiki/Trou_noir#Trous_noirs_et_physique_fondamentale

c'est quoi le titre de ton bouquin?

... et leur charge electrique...
Ma première pensée a cet égard.
Electriquement, l'atome est composé de Protons et d'Electrons.

L'électron, plus mobile que le Proton car tournant autour du noyau, se retrouve avec plus de chance de s'échapper en cas de capture de l'atome.

En première réflexion, et logiquement donc, le TN devant capturer plus de Protons que d'Electron il se retrouve effectivement avec une charge électrique.


Maintenant la manière dont cette charge peut s'exprimer... alors là...

Sans compter les sons!

Le trou noir étant une matière super-dense, la vitesse du son y est égale à celle de la lumière (ou presque).

En fait, c'est pire que ça: La lumière n'y existe pas (affirmation à démontrer ou démonter), et les sons équivalent aux ondes sismiques.


Dans le pendule de Newton, l'énergie cinétique de la première boule est transmise à la dernière par transfert élastique (compression-extension de la matière des boules intermédiaires) à la vitesse du son dans la matière de ces boules.

Dans le trou noir, la matière est tellement dense qu'il n'y a pas d'espace entre les particules, ou plutôt il y a tellement peu d'espace que le son s'y déplace à la vitesse de la lumière, c'est l'équivalent sonore de la supraconductivité électrique ou magnétique.

* Je sais bien que la phrase en rouge est fausse puisqu'on ne connait pas l'état des particules dans le trou noir.

buck a écrit:

c'est quoi le titre de ton bouquin?

trous noirs et distorsions du temps

de kip s. thorne

'jib

ji_louis a écrit:

Le trou noir étant une matière super-dense, la vitesse du son y est égale à celle de la lumière (ou presque).

hmm... le trou noir n'a pas de taille.. enfin, si, il a une taille de 10^-35 metres... ca c'est ce que calculent les chercheurs...

et c'est la taille de l'endroit ou se trouve concentree toute la masse du trou noir. apres ca, il a une taille plus grande, marquée par l'horizon. tout ce qui passe la frontiere de l'horizon ne peut plus s'echapper. l'horizon se trouve a un rayon de 18.5 kilometres par masse de soleil. donc, une trou noir qui a une masse de 4 soleils aura un horizon de 74 kilometres...

mais, entre l'horizon et la singularite, le point qui a les 10^-35 metres, rien, pas de matiere, sauf celle qui transite de l'horizon au centre, celle qui vient d'etre happee...

mais bon, hormis ca, rien, le vide. un peu comme un atome. au centre, le noyau, sur les bords, loin, tres loins, les electrons, et au milieu.. rien!

du coup, le son ne doit meme pas exister dans un trou noir. sauf si on considere comme son une onde qui parcourte 10^-35 metres..

'jib

jibus a écrit:

du coup, le son ne doit meme pas exister dans un trou noir. sauf si on considere comme son une onde qui parcourte 10^-35 metres..

Tu préfère que je l'appelle onde sismique (onde de surface entre 2 milieux différents) ?

ji_louis a écrit:

jibus a écrit:

du coup, le son ne doit meme pas exister dans un trou noir. sauf si on considere comme son une onde qui parcourte 10^-35 metres..

Tu préfère que je l'appelle onde sismique (onde de surface entre 2 milieux différents) ?

ben... a vrai dire j'ai du mal a comprendre ce que tu veux dire par onde sismique? entends-tu qu'elle se transmet a la "surface" (enfin, a l'horizon) du trou noir?

de ce que dit le livre que je lis, les trous noirs ont effectivement une frequence de vibration, ils ont une frequence propre qui est mesurable...

comment? je ne sais pas trop..

'jib

jibus a écrit:

ji_louis a écrit:

jibus a écrit:

du coup, le son ne doit meme pas exister dans un trou noir. sauf si on considere comme son une onde qui parcourte 10^-35 metres..

Tu préfère que je l'appelle onde sismique (onde de surface entre 2 milieux différents) ?

ben... a vrai dire j'ai du mal a comprendre ce que tu veux dire par onde sismique? entends-tu qu'elle se transmet a la "surface" (enfin, a l'horizon) du trou noir?

de ce que dit le livre que je lis, les trous noirs ont effectivement une frequence de vibration, ils ont une frequence propre qui est mesurable...

comment? je ne sais pas trop..

'jib

Le rayonnement d'évaporation ?

Huyustus a écrit:

Le rayonnement d'évaporation ?

non, meme pas... faudra que je retrouve ce que ca disait dans le livre, mais je crois que ca n'explicitait pas la raison ni le pourquoi de cette vibration...

'jib

Pourtant, s'il y a vibration mesurable de l'extérieur, ça veut dire qu'il y a de l'énergie qui sort du trou noir.
Et je croyais avoir compris qu'il n'y a jamais d'énergie qui sort du trou noir, à l'exception (non démontrée ?) de l'évaporation ?

du trou noir sortent au moins les ondes gravitationnelles...

'jib

jibus a écrit:

du trou noir sortent au moins les ondes gravitationnelles...

'jib

Huyustus : au piquet, vous me copierez 100 fois : "Je ne dois pas raconter de sottises"...

J'ai déjà écrit des conneries sur ce forum, mais celle là, elle était grâtinée en effet...

J'ai une vision "matérialiste" du trou noir: De la matière y tombe de toutes les directions, et le TN est incompressible, donc le choc, ou le changement d'état de la matière ou des particules la composant, provoque des ondes sismiques à la surface du TN.

Huyustus a écrit:

jibus a écrit:

du trou noir sortent au moins les ondes gravitationnelles...

'jib

Huyustus : au piquet, vous me copierez 100 fois : "Je ne dois pas raconter de sottises"...

J'ai déjà écrit des conneries sur ce forum, mais celle là, elle était grâtinée en effet...

1) Tu n'es pas le seul !
2) Tant que Virgo et (sa)Ligo n'ont rien détecté, tu as le bénéfice d'un léger doute...

Note qu'également des photons de fréquence nulle ou des gravitons, s'ils existent, pourraient s'en échapper, mais il y a peut-être d'autres théories au sujet de la gravitation qui, peut-être, pourront expliquer ce paradoxe.
Cette question avait déjà été posée, sans réponse satisfaisante sur l'ancêtre de ce forum.

Sans parler de la légendaire « courbure » qui... ne s'explique que s'il y a quelque chose qui dit à l'espace de se courber au moyen d'un vecteur quelconque.

ji_louis a écrit:

J'ai une vision "matérialiste" du trou noir: De la matière y tombe de toutes les directions, et le TN est incompressible, donc le choc, ou le changement d'état de la matière ou des particules la composant, provoque des ondes sismiques à la surface du TN.

mais... peut-on considerer qu'un point a une surface? en fin de compte, un trou noir ca n'est guere qu'un point...

sinon quand meme, le doute subsiste pour moi: comment se transmet le champ electrique? quel est le vecteur permettant a ce champ d'exister et de rayonner autour du trou?

'jib

Non le trou noir n'est pas qu'un point, il est jusqu'au rayon de Schwarzschild . En dessous on n'a strictement aucune idee de ce qu'il peut y avoir. Il est fort possible que toute la matiere absorbee se retrouve sur ce rayon, et qu'il n'y ai rien en deca

buck a écrit:

Non le trou noir n'est pas qu'un point, il est jusqu'au rayon de Schwarzschild . En dessous on n'a strictement aucune idee de ce qu'il peut y avoir. Il est fort possible que toute la matiere absorbee se retrouve sur ce rayon, et qu'il n'y ai rien en deca

le rayon de schwarzschild, c'est bien l'horizon du trou noir non?

justement, la theorie du trou noir ne se base pas juste sur cet horizon et que passe l'horizon, rien ne peut sortir...

ca se base aussi sur des calculs montrant que, si la masse devient trop grande et qu'il n'y a plus rien a bruler, alors rien ne peut empecher la gravitation de faire son effet. meme les forces internes des atomes ne peuvent empecher la matiere de se comprimer inexorablement... et tout laisse donc penser que toute la matiere se concentre en un point, d'une taille de 10^-35 metres...

dans les naines blanches ou les etoiles a neutron, il y a beaucoup de matiere, l'etoile s'ecrase aussi inexorablement. mais, arrive un moment ou il existe des forces de repulsion, a l'interieur meme des atomes, qui empechent ceux-ci de s'ecraser plus. ces forces ce sont les forces de repulsion des electrons. les electrons ne supportent pas la promiscuite, alors quand on comprime, ils se retrouvent serres les uns contre les autres, et se voient obliges a aller de plus en plus vite, jusqu'a atteindre une vitesse proche de celle de la lumiere. dans ces conditions, les electrons creent une force qui contre balance la gravite et empeche l'etoile de s'ecraser de plus. mais, meme comme ca, on se retrouve avec de la matiere ayant une densite de 10^6 kg par centimetres cube je crois...

dans un trou noir, la ou tu as encore plus de masse, la gravite devient tellement forte que meme la pression interne fournie par les electrons ne suffit plus. pour que l'etoile ne s'ecrase il faudrait que les electrons aillent plus vite que la lumiere... et la, la matiere n'a d'autres choix que de s'ecraser...

'jib

enfin bon, tout ceci est ce qui est suppose. c'est suppose parce que, on ne connait aucune autre force capable de s'opposer a l'effondrement, on ne connait rien qui empeche la matiere d'etre ecrasee...

et bon, de toute maniere on ne saura peut etre jamais la verite, on doit s'en tenir a des suppositions..

'jib

Oui le rayon c'est l'horizon, c'est aussi l'endroit a partir duquel les calculs se retrouvent completement hors jeu.
Pour les calculs de gravitation on fonctionne tjs avec l'ensemble des masses qui se regroupent au centre des masses alors que ce n'est pas vrai physiquement parlant.
La longueur de Planck c'est la taille limite surlaquelle les calculs sont valides, et ou a partir de laquelle on peut avoir des infos

jibus a écrit:

...il faudrait que les electrons aillent plus vite que la lumiere... et la, la matiere n'a d'autres choix que de s'ecraser...

'jib

Donc, si j'ai bien compris, pour intervenir dans cette matière, si on n'est pas une lumière, on s'écrase !

Même si on est un électron libre ?

lgda a écrit:

jibus a écrit:

...il faudrait que les electrons aillent plus vite que la lumiere... et la, la matiere n'a d'autres choix que de s'ecraser...

'jib

Donc, si j'ai bien compris, pour intervenir dans cette matière, si on n'est pas une lumière, on s'écrase !

Même si on est un électron libre ?

l'autre solution pour intervenir, c'est d'etre noir, mais bon, meme dans ce cas la, les gens feront comme si ils ne voyaient pas ce que tu veux dire..

'jib

jibus a écrit:

buck a écrit:

Non le trou noir n'est pas qu'un point, il est jusqu'au rayon de Schwarzschild . En dessous on n'a strictement aucune idee de ce qu'il peut y avoir. Il est fort possible que toute la matiere absorbee se retrouve sur ce rayon, et qu'il n'y ai rien en deca

le rayon de schwarzschild, c'est bien l'horizon du trou noir non?

justement, la theorie du trou noir ne se base pas juste sur cet horizon et que passe l'horizon, rien ne peut sortir...

ca se base aussi sur des calculs montrant que, si la masse devient trop grande et qu'il n'y a plus rien a bruler, alors rien ne peut empecher la gravitation de faire son effet. meme les forces internes des atomes ne peuvent empecher la matiere de se comprimer inexorablement... et tout laisse donc penser que toute la matiere se concentre en un point, d'une taille de 10^-35 metres...

dans les naines blanches ou les etoiles a neutron, il y a beaucoup de matiere, l'etoile s'ecrase aussi inexorablement. mais, arrive un moment ou il existe des forces de repulsion, a l'interieur meme des atomes, qui empechent ceux-ci de s'ecraser plus. ces forces ce sont les forces de repulsion des electrons. les electrons ne supportent pas la promiscuite, alors quand on comprime, ils se retrouvent serres les uns contre les autres, et se voient obliges a aller de plus en plus vite, jusqu'a atteindre une vitesse proche de celle de la lumiere. dans ces conditions, les electrons creent une force qui contre balance la gravite et empeche l'etoile de s'ecraser de plus. mais, meme comme ca, on se retrouve avec de la matiere ayant une densite de 10^6 kg par centimetres cube je crois...

dans un trou noir, la ou tu as encore plus de masse, la gravite devient tellement forte que meme la pression interne fournie par les electrons ne suffit plus. pour que l'etoile ne s'ecrase il faudrait que les electrons aillent plus vite que la lumiere... et la, la matiere n'a d'autres choix que de s'ecraser...

'jib

Je crois que c'est la naine blanche qui est "maintenue" par la force de répulsion des électrons.

Au delà d'une certaine masse (1,4 fois le soleil), cela ne suffit plus, et les electrons se combinent aux protons : ce degré de plus dans l'effondrement donne le pulsar, ou étoile à neutrons. Là, c'est la force forte entre les quarks qui constituent les neutrons qui résiste.

Et au delà encore d'une certaine masse, cette force forte ne résiste plus non plus, et on passe au trou noir.

Conceptuellement, c'est intéressant : le trou noir est-il une soupe de quarks de taille nulle, ou bien y a-t'il une étape supplémentaire d'effondrement des quarks eux-mêmes ?

On suppose que le quark est ponctuel, et j'ai lu quelque part que l'expérience suggère que s'il a une taille, elle est de diamètre inférieur à 10^-18 mètre.
Un neutron je crois à un diamètre de 10^-15 mètre.
Un atome, 1 angström

Donc le quark est un milliard de fois moins volumineux qu'un neutron (c'est plein de vide un neutron), qui est lui même un million de milliards de fois moins volumineux qu'un atome d'hydrogène.

Donc, un pulsar standard de 10 km, une fois effondré en trou noir, fait au maximum 10 mètres de diamètres dans l'hypothèse où les quarks ont une taille de 10^-18 et sont alors empilés les uns sur les autres.
Au delà, les quarks sont-ils comprimables, pour aller plus loin ?

Je me doute bien qu'en l'espèce, les termes "empilé", "comprimable" ne sont qu'une vue de l'esprit...

Huyustus a écrit:

Je crois que c'est la naine blanche qui est "maintenue" par la force de répulsion des électrons.

Au delà d'une certaine masse (1,4 fois le soleil), cela ne suffit plus, et les electrons se combinent aux protons : ce degré de plus dans l'effondrement donne le pulsar, ou étoile à neutrons. Là, c'est la force forte entre les quarks qui constituent les neutrons qui résiste.

euh, tu as tout a fait raison, au temps pour moi...

Huyustus a écrit:

Donc, un pulsar standard de 10 km, une fois effondré en trou noir, fait au maximum 10 mètres de diamètres dans l'hypothèse où les quarks ont une taille de 10^-18 et sont alors empilés les uns sur les autres.
Au delà, les quarks sont-ils comprimables, pour aller plus loin ?

peut etre les scientifiques pourront-ils bientot CERNer le probleme...

'jib