Bonjour et surtout merci d'avance de lire mon post
Voilà on m'a déjà expliqué comment un trou noir marché (en plus ou moin hein j'ai que 15 ans :p)

Je vous donne mes connaissence :
On m'as dit qu'un trou noir était un objet qui a une masse tellement grande que même en allant à la vitesse lumière au carré (c) : la "limite cosmique" on arrivait pas à se défaire de sa gravité. Conséquence rien ne peut lui échapper

Les questions que je me pose sont :


j'éspère que vous avez compris ce que je demande et que vous saurez m'expliquer


(pas besoin de faire du soft vu mon age je vous demande juste de ne pas partir dans les expliquation à la einstein avec plein de mots compliqué)

Citation

je vous demande juste de ne pas partir dans les expliquation à la einstein

Je suis désolé, mais je pense que cela a un rapport avec la théorie de la relativité générale qui a justement été énoncée par Einstein...
Pour faire simple, lorsque tu es à proximité d'un trou noir, tu es attiré par une masse énorme, comme un astéroïde qui est attiré par la Terre s'il s'approche trop.
Mais le trou noir est tellement lourd que la force d'attraction te donne une vitesse très grande qui s'approche de plus en plus de la vitesse de la lumière (3×10⁸ mètres par seconde).

Il a été montré que plus tu as une vitesse proche de celle de la lumière, plus deux phénomènes (entre autres) se font sentir :

1. Contraction des longueurs : au plus tu accélères, au plus tu sembles petit pour un observateur extérieur.
Imagines que tu es dans une fusée aspirée par un trou noir. Si tu mesures une longueur <math>\(x\)</math> dans ta fusée, tu mesureras <math>\(x\times\sqrt{1-\beta^2}\)</math> pour quelqu'un qui te regarde depuis la Terre, où <math>\(\beta = \frac{v}{c}\)</math> avec v = vitesse de la fusée ; c = vitesse de la lumière = 3×10⁸ m/s.

2. Dilatation du temps : au plus tu accélères, au plus le temps semble long pour un observateur extérieur.
Si tu mesures un temps <math>\(t\)</math> dans ta fusée, on mesurera un temps <math>\(\frac{t}{\sqrt{1-\beta^2}}\)</math> sur Terre.

Je sais, ça paraît vraiment bizarre, mais c'est comme ça. Voici un exemple pour t'aider à comprendre.

Imagine que tu es aspiré par un trou noir, et que tu te déplaces à 2,4×10⁸ m/s, soit à 80% de la vitesse de la lumière (<math>\(v = 0,8\times c\)</math>). Dans ta fusée, tu mesures 1,7 mètre et imaginons que tu mesures un temps de déplacement de 24 heures.
Pour un alien qui te regarde depuis une planète hors du champ d'attraction du trou noir, tu mesurerais <math>\(1,7\times\sqrt{1-0,8^2} = 1,02\)</math> mètre ! À ses yeux, tu mesurerais 68 centimètres de moins !

De même, pendant que toi tu mesures 24 heures, une horloge située sur la Terre mesurera : <math>\(\frac{24}{\sqrt{1-0,8^2}} = 40\)</math> heures ! D'où le temps qui semble plus long sur Terre.


En fait, d'après Einstein, tout corps engendre une déformation de l'espace-temps. Si tu tends un drap et que t'y places une balle de tennis de table, il sera légèrement déformé. Mais si tu y places quelque chose de beaucoup plus lourd, comme une boule de pétanque, le drap se déforme beaucoup plus. Par conséquent, si tu places une boule de tennis de table aux environ, elle sera attirée vers la boule de pétanque...

D'accord mais encore une question cette idée reçues d'être aspiré dans un trou noir est elle envisageable ?

Ma réponse sera purement théorique, ça n'a pas été démontré me semble-t-il.

En fait, je pense que personne ne sait vraiment ce qu'il se passe lorsqu'on est proche du trou noir. Dis-toi qu'après un temps infini, ta vitesse sera celle de la lumière et tu mesureras une taille zéro. Mais après un temps infini, donc qu'on atteint jamais... 'Fin ça c'est la réponse personnelle que je donnerais.

Merci que de chose pour embêter mon prof de science avec des questions auxquelle il ne saura pas répondre

Je pense au contraire que ta taille va augmenter ... tu vas te transformer en long spaghetti au fur à et mesure que tu t'approcheras du trou noir
Non pas à cause de l'effet "contraction des longueurs" expliqué plus haut, parce que tu peux très bien approcher un trou noir à petite vitesse, mais à cause du fait que ton ventre sera plus proche de la masse que ton dos, et donc la force sera tellement grande que le ventre sera plus attiré que le dos => spaghetisation (néologisme)

Ce qu'explique moejul est correct mais n'a pas vraiment avoir avec les trous noirs. La dilatation du temps et la contraction des longueurs sont des phénomènes qui apparaissent quand on s'approche de la vitesse C est qui ne sont pas forcément liés au trou noir ;-)

Mais de toute façon, on ne pourrait jamais savoir à coup sur ce qu'il y a dedans, parce que pour le savoir, il faut y avoir été. Or si on y a été, on ne sait plus ressortir venir dire ce qu'on y a vu

Citation : Hayabusa

Non pas à cause de l'effet "contraction des longueurs" expliqué plus haut, parce que tu peux très bien approcher un trou noir à petite vitesse, mais à cause du fait que ton ventre sera plus proche de la masse que ton dos, et donc la force sera tellement grande quand le ventre sera plus attiré que le dos => spaghetisation (néologisme)

merci j'ai bien rit

De plus, un trou noir a un effet de "ralentissement du temps" uniquement de par sa masse.

Tout champs gravitationnel aura pour effet de ralentir le temps (les GPS doivent prendre en compte la différence entre le temps à la surface de la terre et le temps à l'altitude des satellites pour avoir des calculs précis, mais l'effet est très faible comparé à un trou noir beaucoup plus dense que la terre).

Bonsoir,

Je partage le point de vue de Hayabusa sur le commentaire de moejul. Les indications relévent de la relativité restreinte et n' ont pas directement de rapport avec la nature des trous noirs et de leurs effets.

L'étude de l'espace-temps à l'approche d'un trou noir reléve donc essentiellemnt de la relativité générale.
Mais si les trous noirs sont un paroxysme gravitationnel, sauf à vouloir aller y voir de trop près, (on parlera de sigularité mathématique pour cacher notre impuissance à résoudre) , les équations d'Einstein sont, dans leur principe, les mêmes que pour calculer l'effet de toute masse gravitationnelle. Les premières vérifications de la relativité générale ont été faites avec notre bon vieux soleil comme acteur ( déviation des rayons lumineux mesurée lors d'une éclipse, , anomalie de la trajectoire "classique" de Mercure )

La question du ralentissement du temps n'est pas là encore spécifique du trou noir.
Il découle de la présence d'un champ gravitationnel et la relativité générale explicite ce ralentissement. Il est bien sûr trés faible pour des masses d'astres ordinaires . ( Notons toutefois que ce phénomène est suffisant pour être pris en compte dans les calculs de positionnement des GPS...et oui sans la relativité générale , ce positionnement serait insuffisamment précis , ce n'est donc pas une vue de l'esprit!)
Evidemment à l'approche d'un trou noir, ce ralentissement est amplifié mais attention , on ne peut pas parler de ralentissement à l'intérieur d'un trou noir. Cela n'a pas de sens , la physique actuelle est impuissante à définir ce qui s'y passe.
En fait schématiquement , la théorie permet de définir ce que l'on appelle l'horizon du trou noir, grosso modo la limite jusqu'où on sait calculer quelque chose pouvant avoir un sens.

Enfin, avant de parler de trou blanc ou trou de ver ou autre spécificité exotique qui peuvent avoir un fondement théorique ( discuté) extrémement complexe mais tourne souvent dans la vulgarisation à de la ( mauvaise ) science -fiction plus que de la science , il est plus intéressant d'essayer de comprendre les hypothéses sur leur formation, les différents types de trous noirs ( stellaires, intermédiaires , supermassifs, primordiaux ...) et la façon de les observer ou de tenter de le faire.
Pour aller plus loin, on peut faire l'effort d'une première lecture en passant par exemple par wikipedia où il y a un article assez détaillé
http://fr.wikipedia.org/wiki/Trou_noir
Pour aller encore plus loin dans la vulgarisation solide ,on peut recommander un effort supplémentaire avec l'ouvrage bien connu de JP Luminet "Les trous noirs". Il n'y a pas d'équations, mais vraiment comprendre ce qui est dit dans les 380 pages n'est pas totalement de tout repos intellectuel.

Citation

Ce qu'explique moejul est correct mais n'a pas vraiment avoir avec les trous noirs.

C'était de ça dont je doutais, d'où l'avertissement au début de mon message. Merci pour les explications.

Salut tout le monde =)

Pour le peu que je sais, un trou noir apparait lorsque une étoile de type "Supernova" ( = une étoile de masse > 10 fois la masse du soleil au moins) meurt. Son enveloppe s'effondre ce qui produit un choc si violent que l'enveloppe explose (à cause de la fusion où un truc du genre qui produit une énergie immense incroyable)

Après il existe deux cas :
1. Le coeur de l'étoile est inférieur à 25 fois la masse du soleil -> apparition d'une étoile à neutron

2. Le coeur > 25 Masse solaire : -> Apparition d'un trou noir.
Le coeur va se comprimer de plus en plus. A tel point que le champ gravitationnel devient casi "infini" !
g = G x M / r² => plus le rayon r devient faible et plus g va devenir important)
Si Bien que même la lumière (qui a pourtant la vitesse la plus grande de l'univers) n'a plus une énergie (cinétique) assez importante pour vaincre la gravité. Elle se retrouve absorbé et prisonnière. C'est pourquoi on ne peut voir à travers...



=) J'espère que c'est à peu près ça (parce que j'ai un exams la dessus dans une semaine^^)

Question conne mais...Pourquoi ça forme un trou ? et pas juste des debrit ? L'implosion fait un trou dans l'espace? D=

Citation : Blackline

Question conne mais...Pourquoi ça forme un trou ? et pas juste des debrit ? L'implosion fait un trou dans l'espace? D=

Ce n'est pas un trou, on pourrait appelé ça plutôt comme une singularité ou une distorsion très forte de l'espace-temps qui forme un trou.
Après pour la question qui doit te venir à l'esprit, on ignore ce qui se passe à l'intérieur d'un trou noir et des aboutissements d'un tel périple, de plus y rester vivant est mission impossible.

Citation : Blackline

Question conne mais...Pourquoi ça forme un trou ? et pas juste des debrit ? L'implosion fait un trou dans l'espace? D=

Dans les posts précédents, il est expliqué que la matière déforme l'espace-temps:

Citation

En fait, d'après Einstein, tout corps engendre une déformation de l'espace-temps. Si tu tends un drap et que t'y places une balle de tennis de table, il sera légèrement déformé. Mais si tu y places quelque chose de beaucoup plus lourd, comme une boule de pétanque, le drap se déforme beaucoup plus.

Cette déformation est donnée par une formule (métrique de Schwarzschild pour se faire des noeuds au cerveau). Cette formule contient un terme de la forme:
<math>\(\frac{1}{1-\frac{2GM}{c^2 r}}\)</math>
Donc lorsque <math>\(\frac{r}{M}=\frac{2G}{c^2}\)</math>, la formule donne une déformation infinie. Si on reprend l'image du drap déformé par une boule posée dessus, ici la boule est tellement lourde que le drap est étiré à l'infini, et forme donc un trou sans fond. Cela arrive lorsque <math>\(r\)</math> est très petit et <math>\(M\)</math> très grand . Ce rayon est ce qu'on appelle l'horizon du trou noir, on ne sait plus calculer ce qu'il y a en dessous de ce rayon. Lorsqu'on dépasse ce rayon, même la lumière est piégée et ne peut plus en ressortir.

Petit historique:
Si on prend la gravitation de Newton, on a une loi en <math>\(1/r^2\)</math>. Dans ce cas, lorsque r est égal à 0, la gravitation devrait être infinie. Mais en fait non, parce que si <math>\(r=0\)</math>, on se trouve à l'intérieur de la Terre, or la formule de Newton n'est valable qu'à l'extérieur.

De même, dans le cas relativiste, on pensait au début que les astres ne pourraient pas s'effondrer au point d'atteindre le rayon de Schwarzschild, et donc que cette singularité ne pourra jamais être atteinte (Pour la masse du soleil, il faut un rayon de 3 km). Eddington dira même:« Je pense qu'il doit exister une loi de la nature qui empêche une étoile de se comporter de façon aussi absurde ». Jusqu'à ce qu'on découvre dans les années 60 les naines blanches et étoiles à neutrons, et que l'on montre que rien ne peut empêcher l'effondrement des astres en dessous de ce rayon. Ce sera le début de l'étude des trous noirs.
Pour plus d'infos, je vous conseille l'article Histoire des trous noirs.

Citation

Petit historique:
Si on prend la gravitation de Newton, on a une loi en 1/r^2. Dans ce cas, lorsque r est égal à 0, la gravitation devrait être infinie. Mais en fait non, parce que si r=0, on se trouve à l'intérieur de la Terre, or la formule de Newton n'est valable qu'à l'extérieur.

Toute petite correction : la loi de Newton est valable "dans" la Terre, mais un certain théorème (de Gauss) dit que si tu te trouves à un distance r du centre de la Terre, alors la masse à prendre en compte dans la formule de Newton (F = G M m / r^2) est celle contenue dans une sphère de rayon r. Donc si ce r est plus petit que le rayon terrestre, alors il ne faut prendre que la partie de la masse terrestre concernée, qui sera plus petite que la masse totale. Donc, si tu te trouves en r = 0, la masse en question est nulle, vu qu'il n'y a rien dans la sphère. Et donc la force est nulle

Bonjour,

@ hazdrubal : attention, car la "singularité" apparaissant dans les coordonnées de Schwarzschild n'est qu'apparente : il est possible de l'enlever en passant à une métrique de Kerr ou une métrique de Kruskal. Donc, en <math>\(r=\frac{2GM}{c^2}\)</math>, il ne se passe rien de spécial.

@ Renault : il n'y a réellement de singularité - ou peut-être dans des zones inaccessibles à l'observation. La seule singularité qui existe dans le trou noir mathématique à la Schwarzschild se situe en <math>\(r=0\)</math>.

Pour reprendre la question du post à l'origine : pourquoi le temps ralentit-il à l'approche d'un trou noir - et même de manière générale près de tout corps massif : eh bien, on peut reprendre un de mes anciens posts avec profit déjà pour justifier simplement (niveau collège : il suffit du théorème de Pythagore, pour comprendre pourquoi le temps semble ralentir pour des objets se déplaçant vite).

Ensuite, pour relier ce qu'explique moejul, on invoque le principe d'Einstein dit d'équivalence : imagine-toi dans une cabine d'ascenseur fixe par rapport à la terre. Pas de hublot pour voir ce qu'il se passe dehors. Le champ de gravité fait qu'il y a un haut et un bas.

Maintenant, mets-toi dans la même cabine d'ascenseur, mais dans l'espace, et avec un moteur de fusée : la cabine accélère dans l'espace, mais à l'intérieur, tout se passe comme ci cela simulait de la gravité (lecture conseillée : "on a marché sur la lune", lorsque la fusée de Tintin voit ses moteurs coupés, et le Whisky du capitaine Haddock qui se met à flotter dans la cabine).

La comparaison des deux ascenseurs montre qu'on peut donc reproduire un effet de gravité simplement en accélérant la cabine d'ascenseur. C'est cela qu'on appelle le principe d'équivalence. La gravité est remplacée par de l'accélération.

Mais : l'accélération, suivant le post que j'ai mis en lien plus haut, revient à voir le temps qui s'écoule moins vite. Donc on a : "temps qui s'écoule moins vite <=> accélération <=> gravité".

De plus : quand on s'éloigne de la planète, la gravité est moins importante. Ainsi, dans la cabine d'ascenseur sans fusée, ta tête est moins soumise à la gravité que les pieds (enfin... vraiment de pas grand chose du tout). C'est comme si la "tête accélérait moins que les pieds" selon le principe d'équivalence. On serait alors disloqué en quelque sorte, étiré même (même si l'effet est minime, car l'être humain est très petit comparé à la Terre). Pour réparer cela, il faut considérer que l'espace aussi (comme le temps, puisqu'il s'écoule plus vite au niveau de la tête) n'est pas lui-même "rigide". D'où la nécessité de déformer à la fois l'espace et le temps.

Revenons aux trous noirs. Les effets gravitationnels sont très intenses par définition d'un trou noir. Quand un astronaute <math>\(A\)</math> approche du trou noir, il ne ressent rien de spécial - hormis des effets de marée importants. Sa montre indique toujours le même tic tac tout au long de sa descente.

En revanche, pour un astronaute <math>\(O\)</math> qui observe de loin l'astronaute <math>\(A\)</math> il constate les effets de la gravité du trou noir appliqués à <math>\(A\)</math> : ralentissement des battements du cœur et du tic tac de la montre de <math>\(A\)</math> (pour <math>\(O\)</math>) entre autres. Arrive alors un moment où le tic tac de la montre de <math>\(A\)</math> (pour <math>\(O\)</math>) s'arrête complètement : on dit alors que <math>\(A\)</math> a franchi l'horizon des événements ; quant à <math>\(A\)</math> lui-même pour lui-même, il ne s'est rendu compte de rien.

Le seul truc, c'est que <math>\(A\)</math> lui, observera autour de lui que l'intérieur du trou noir, il ne pourra plus voir non plus <math>\(O\)</math>. En clair, il se retrouve séparé de ce qui se passe à l'extérieur du trou noir, il n'y aura plus jamais (théoriquement) d'interactions de cause à effet entre <math>\(O\)</math> et <math>\(A\)</math>.

Après, les mathématiques et la résolution du problème sont méconnues : personne ne sait réellement quel est l'avenir de <math>\(O\)</math>. Peut-être peut-il emprunter des passages inter-dimensionnels, comme les fameux trous de vers ; peut-être est-il condamné à rester sagement dans le trou noir ; peut-être l'intérieur du trou noir contient-il une "nouvelle physique", ou que sais-je encore. C'est là où la physique s'arrête pour le moment (on dit que les théories physiques actuelles sont incomplètes).

Concernant la question des singularités, si l'on prend la théorie de la Gravitation Quantique à Boucles, elles n'existent plus puisqu'une densité d'énergie maximum par unité de volume apparaît, en relation avec la constante de Planck. Cette théorie semble aussi très adaptée aux conditions physiques extrêmes liées à ces densitées phénoménales, et notamment à l'explications de phénomènes qui se seraient produits quelques nanosecondes après le big bang. Grâce à cette théorie, on élimine les infinis de l'équation et on a quelque chose de plus compréhensible et moins "mystérieux" qu'un simple "trou" ou "truc infiniment petit". Il ne nous reste plus qu'à la confirmer par l'expérience...