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Corps‑noirs et trous‑noirs, en général
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Ven 17 Mai 2013 00:19
Message Corps‑noirs et trous‑noirs, en général
Je voulais initialement ouvrir un sujet lisible sur les corps‑noirs (remis à plus tard encore), quand en lisant un dossier de Futura‑Sciences, malheureusement indigeste, j’ai compris que le sujet est bien plus vaste que je ne le pensais. Plus remarquable encore, est l’importance de la « science des machines à vapeurs » qu’est la thermodynamique : elle est à l’origine de la théorie des corps‑noirs, la mécanique quantique, et est incontournable dans la physique des trous‑noirs.

La thermodynamique, vénérable « science des machines à vapeurs », n’a jamais été démentie et a forcé plusieurs anciennes théories de la physique à être modernisé, et il se pourrait qu’elle demeure encore inchangée avec les trous‑noirs et qu’elle force encore certaines théories modernes de la physique à être affinées.

Une science semblant basique, mais tellement incontournable et devant être tellement toujours vérifiée, qu’elle réforme tout sur son passage.

La théorie des corps‑noirs qu’elle a fini par créer (elle = la thermodynamique), s’est trouvé malgré‑elle, être le carrefour où se sont rencontré et réuni tous les sujets buzzy ( = célèbres, qui font le buzz) des sciences physiques contemporaines : relativité, mécanique quantique, trous‑noirs.

Si je raconte cela, c’est pour faire comprendre à quel point ce dossier est important à lire, même si comme le reconnait heureusement son auteur (qui a fait une synthèse après avoir consulté des spécialistes de la question), le dossier n’est pas des plus faciles à lire.

Si vous êtes préssé(e)s, vous pouvez sauter directement à la conclusion de l’essentiel à retenir, qui est déjà assez comme gros pâté Oops, n’a fait une bêtise .

Lecture incontournable, même s’il faut s’y prendre en plusieurs fois :


J’ajoute en complément, ceci, qui ne fait pas partie du dossier :
Petites mises au point sur la loi de déplacement de Wien en longueur d’onde et en fréquence (cordier-phychi.toile-libre.org)

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Ven 17 Mai 2013 14:51
Message Re: Corps‑noirs et trous‑noirs, en général
Hibou a écrit : 
La thermodynamique, vénérable « science des machines à vapeurs », n’a jamais été démentie et a forcé plusieurs anciennes théories de la physique à être modernisé, et il se pourrait qu’elle demeure encore inchangée avec les trous‑noirs et qu’elle force encore certaines théories modernes de la physique à être affinées.

Quoique ce que je souligne en gras, n’est pas si sûr, et toujours d’après Futura‑Sciences à propos du second principe de la thermodynamique :

Futura‑Sciences a écrit : 
Appliqué à un système isolé, n’échangeant ni travail ni chaleur avec l’extérieur, le second principe établit que la fonction d’état du système baptisée entropie ne peut que croître pour atteindre une valeur maximale où le système reste en équilibre. C’est une traduction compliquée de la constatation simple que tout système physique laissé à lui-même, comme un être vivant, tend à se désorganiser. […] C’est pourquoi cela introduit une non équivalence entre le passé et le futur et une irréversibilité des transformations, une flèche et un sens du temps donc.

[…]

La thermodynamique peut se déduire de la mécanique à partir de certaines hypothèses d’ordre statistiques, or les lois de la mécanique sont elles réversibles ! La flèche du temps et le second principe seraient alors des illusions et de simples approximations pratiques mais fondamentalement fausses.

Source : Second principe de la thermodynamique (futura-sciences.com).

En résumé plus clair, la vision que la physique contemporaine a du temps, pourrait être une illusion produite par les statistiques qui sont utilisées dans certaines équations.

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Mer 1 Oct 2014 04:48
Message Re: Corps‑noirs et trous‑noirs, en général

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Lun 10 Nov 2014 21:36
Message Re: Corps‑noirs et trous‑noirs, en général
Une découverte théorique, posant questions.

D’après la physique quantique, les trous noirs ne devraient même pas pouvoir se former. Ils sont pourtant bien prédits par la physique relativiste, et plus personne ne remet cette prédiction en cause depuis longtemps.

D’après la physique quantique, les trous noirs devraient s’évaporer plus vite qu’ils ne se forment. Une découverte théorique existante depuis plusieurs années, parlait déjà de l’évaporation des trous noirs, mais pas à un rythme qui pourrait s’opposer à leur création.

Qu’est‑ce qui est partiellement faux alors ? La physique quantique ? Les observations astronomiques que l’on interprète comme étant des trous noirs ? Normalement la physique quantique ne pose pas de problème dans la physique sur les grandes échelles, où « règne » la physique relativiste… là, il semble qu’il y a un conflit entre les deux.

Ça méritera un sujet dédié un jour. Pour l’instant ne poste que la courte vidéo en Anglais, qui en parle. Pour les gens ne comprenant pas l’Anglais, le résumé en français plus haut dit le principale.

Le titre de la vidéo est déjà mensonger, il dit “black‑holes don't exist” alors qu’il ne pourrait au plus, que dire “black‑holes should not exist”, ce qui me laisse un doute. Alors si sujet spécifique il y a un jour, vérification il y aura aussi.

Black‑holes don't exist: shocking new evidence research suggests



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Dim 21 Juin 2015 17:06
Message Re: Corps‑noirs et trous‑noirs, en général
Dans le reportage plus bas, est rappelé que un trou noir n’est pas constitué de matière dense, car dans un trou noir, la matière n’est plus. La matière dans un trou noir, est transformée en une pente raide de l’espace et du temps, ce qui est aussi équivalent à une grande quantité d’énergie.

Il y a bien à l’origine d’un trou noir, un seuil critique de densité de matière, mais un trou noir n’a pas de densité de matière.

Documentaire dans le message Re: À l'horizon du trou noir et dans son coeur.

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Dim 25 Oct 2015 16:27
Message Re: Corps‑noirs et trous‑noirs, en général
Copie d’un message que j’ai posté aujourd’hui ailleurs sur le Net. Il a un intérêt général, d’où l’idée de le dupliquer ici.

Il y a une relation mathématique entre la masse d’un trou noir et sa taille, c’est le rayon de Schwarzschild : I Newton et les trous noirs — 2) Rayon de Schwarzschild (trounoir.pagesperso-orange.fr). L’article fait juste une petite erreur en parlant de rayon minimal, quand c’est le rayon maximal. Un trou noir d’une certaine masse, a un rayon au plus égale au rayon de Schwarzschild, et il y a une relation simple entre son rayon, sa masse et sa densité. D’après la formule R = 2GM/c², ce rayon est proportionnel à la masse, mais comme le volume d’une sphère est proportionnel au cube de son rayon, la densité d’un trou noir doit être nécessairement d’autant plus grande que sa masse est petite.

Donc un petit trou noir est toujours très dense.

Corollaire intéressant à noter : un gros trou noir peut être peu dense.

Pour ce qui est de son évaporation, elle dépend de sa masse, pas de ses dimensions (donc pas non‑plus de sa densité). La formule donnant la puissance du rayonnement qui s’évapore d’un trou noir sans charge électrique et sans rotation (je ne sais pas pour les autres), est donnée ici : Particle emission rates from a black hole (journals.aps.org). La formule indique que la puissance du rayonnement est inversement proportionnelle au carré de la masse (ses dimensions n’apparaissent pas dans la formule, ce qui signifie qu’elles n’ont pas d’effet sur sa vitesse d’évaporation), c’est à dire que plus un trou noir a une masse faible, plus la puissance du rayonnement qui s’en évapore est grande, c’est à dire, plus il s’évapore vite (et cette puissance augmente vite à mesure que la masse réduit).

Bref, un trou noir à l’échelle des particules, s’évapore en moins d’un clin d’œil.

Corollaire intéressant à noter : un trou noir s’évapore de plus en plus vite.

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Sam 11 Juin 2016 18:48
Message Re: Corps‑noirs et trous‑noirs, en général
Un trou noir a été observé, absorbant des gazes interstellaires froids. C’était prédit par une théorie, mais ça n’avait pas encore été observé.

Ça concerne la dynamique des trous noirs et les articles en parle en mettant l’accent sur les trous noirs, mais je crois qu’il est plus exacte de dire que c’est une découverte sur l’environnement des trous noirs, et seulement indirectement sur les trous noirs.

Ces gazes seraient refroidit selon un processus comparable à la condensation de la vapeur d’eau en goutte de pluie, excepté que ce serait à grande échelle et que les gouttes serait de grosses bulles de gazes froids.

Les gazes sont encore très froids, aux environs de -130℃, au moment où ils tombent dans le trou noir.

Voir ces deux articles :


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Ven 17 Aoû 2018 00:32
Message Re: Corps‑noirs et trous‑noirs, en général

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Lun 29 Juil 2019 12:09
Message Re: Corps‑noirs et trous‑noirs, en général
En complément du rayon de Schwarzschild, il existe une autre formule mathématique caractéristique des trous noirs : la limite d’Eddington, qui donne la rapidité limite avec laquelle un trou noir peut « se nourrir ».

Cette limite, initialement déterminée pour les étoiles, s’applique aussi aux trous noirs. Plus une étoile est grosse, plus elle rayonne, mais plus elle rayonne de photons, plus ces photons sont susceptibles de souffler vers l’extérieur une partie de la matière de l’étoile. Il en va de même avec les trous noirs, excepté que c’est dans leurs disque d’accrétion que le phénomène se produit.

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Mar 5 Nov 2019 21:35
Message Re: Corps‑noirs et trous‑noirs, en général
Un petit trou noir de 3,3 fois la masse du Soleil, a probablement été découvert. Il danserait avec une autre étoile, et c’est en observant cette autre étoile, une géante, que le petit trou noir a été détecté, par les effets gravitationnels qu’il exerce sur son étoile compagnon.

Le nom de l’étoile géante est imprononçable : 2MASS J05215658+4359220.

Voir : A noninteracting low‑mass black hole‑giant star binary system (sciencemag.org), Novembre 2019. Discovery of a Candidate Black Hole - Giant Star Binary System in the Galactic Field (arxiv.org), Juin 2018.

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