Discussion:Évaporation des trous noirs

Je trouve la formulation : "Que se passera-t-il lorsque le trou noir atteindra la masse de Planck ? On peut imaginer que le trou noir s'éteindra en une « explosion finale de rayonnement » qui équivaudrait à celle de millions de bombes H." erroné ou nécessitant des explications que je ne possède pas.

Un trou noir de la masse planck a une énergie très faible. Ou peut-il trouver l'énergie lui permettant de faire une explosion équivanlente à des millions de bombes H ? Henriparisien 17 janvier 2007 à 19:46 (CET)

Pareil que pour Trou de ver, l'article merite une refonte. Ca viendra! Si tu t'en sens capable te gene pas! -- Cédric (huh?) 17 janvier 2007 à 23:14 (CET)

J'ai modifiée la section "ordre de grandeur" pour préciser et limiter les phénomènes décrit dans l'article. J'ai également supprimée une phrase de l'introduction que j'estime redondante avec mes développements.

Les trous noirs s'évapore-ils complétements ?

Je m'interroge sur la pertinence de ce que j'ai écris (et que j'ai lu par ailleurs) :

plus le trou noir rayonne, plus sa masse diminue, plus sa température s’élève et il rayonne de plus en plus jusqu'à son évaporation complète

C'est sur la dernière partie : "il rayonne de plus en plus".

en y réfléchissant, le "rayonnement" n'est pas un vrai rayonnement. Il vient des paires de particules / anti-particules qui sont créer à son voisinage et dont l'un des élements "tombe" dans le trou noir.

Hors, la présence d'un trou noir n'influe a priori pas dans la probabilité d'appartition d'une paire de particule. et par certain coté, un trou noir qui "rayonne" devient de plus en plus petit. Donc, il doit y avoir de moins en moins de particule qui tombe dessus.

Les deux phénomènes ne peuvent-ils pas se contrebalancer ?

De +, si je ne me trompe pas, les particules qui peuvent être capté par le trou noir doivent avoir une longueur d'onde inférieur à un multiple de son rayon. Plus la longueur d'onde est faible, plus l'énergie de la particule est élevée.

Et il me semble raisonable de supposer que plus l'énergie de chaque élément de la paire particule / antiparticule est elevée, plus sa proba d'apparition est faible.

D'où ma question : un trou noir s'évapore-t-il vraiment ? Henriparisien 30 mars 2007 à 17:50 (CEST)

Effectivement, on peut se poser la question. En fait, ce qui détermine l'évaporation du trou noir n'est pas la surface de son horizon, mais la puissance des effets de marée que le trou noir génère. En effet, ce sont les effets de marée qui "séparent" les particules virtuelles. Or, les effets de marée sont inversement proportionnels à la masse.. Donc plus le trou noir est petit, plus les effets de marée sont importants. D'où le rayonnement de plus en plus important de trou noir à mesure qu'il rétrécit.

A la fin, cela devient un processus extrêment efficace pour transformer la masse du trou noir en énergie. Même quand le trou noir est microscopique, il contient encore une très grande masse (de l'ordre de 10^5 kg), qui est presque instantannément transformée en énergie => d'où explosion cataclysmique.

Cela dit, on ne sait pas encore très bien ce qui se passe quand la taille du trou noir atteint les échelles de Planck, et on n'est pas encore sûr qu'il disparaisse complètement (cf. problème de l'information et des trous noirs). --Jean-Christophe BENOIST 31 mars 2007 à 12:24 (CEST)

Je vous remercie pour cette réponse. En relisant l'article, on la devine dans la deuxième partie. Mais comme celle-ci fait appel à des concepts qui me sont inconnus (et sans doute à de très nombreux lecteurs), je suis passé a coté. Si j'ai le temps, j'essayerais de fusionner les deux interprétations afin de lever ce problème. Henriparisien 31 mars 2007 à 14:25 (CEST)

Revert => Formulaire trous noirs

Suite au revert (justifié) de Cfoellmi, j'ai créé la page Formulaire des trous noirs. Cela faisais longtemps que j'avais envie de regrouper toutes les formules concernant les trous noirs dans une page; cela en donne l'occasion. --Jean-Christophe BENOIST 8 mai 2007 à 15:58 (CEST)

Pourquoi pas. Mais surtout ne t'arrête pas en si bon chemin... (pour le revert: je pense que c'etaity justifie, mais pour un contributeur anonyme, ca doit etre un peu rude. desole). -- Cédric (huh?) 8 mai 2007 à 17:10 (CEST)

Reserve

Dans une conférence de Jean-Pierre LASOTA du 1er décembre 2009, celui dit que le calcul de Hawkins n'est pas rigoureux et argumente un peu (ya pas de théorie quantique de la gravitation, le calcul est approché et ya des difficultés mathématiques): http://www.cerimes.fr/le-catalogue/les-trous-noirs-01-12-2009.html à 74min Est-ce que ce sont les détails de ces arguments (j'y connais rien) qu'on retrouve dans la partie "Limites du calcul du temps d'évaporation"?

(2mois plus tard)Bon ba ok super

Observation de la radiation Hawking

Bonjour, un groupe de chercheur annonce avoir observé pour la première fois une radiation Hawking. Peut être que ça mériterait d'être indiqué dans l'article mais je ne sais pas où et comment. Pamputt ✉ 27 septembre 2010 à 15:56 (CEST)

"forces de marée générées [...] sont si intenses", "les effets de marée 'séparent' les particules virtuelles", vraiment ??

Bonjour,

Je m’étonne du message transmis par les deux phrases du titre (la 1ere tirée de la page elle même, l'autre du 1er sujet de discussion plus haut). Elles suggèrent toutes deux qu'un puissant effet de marée au niveau de l'horizon du trou noir est a l'origine de la séparation des particules virtuelles.

Or cette assertion est en contradiction avec un article de "Pour la Science" d'octobre 2015, que je lisais aujourd'hui intitulé : "L'horizon des trous noirs brule-t-il ?".
Il y est explicitement mentionné, que certes l'horizon du trou noir représente une limite nette infranchissable dans le sens de la sortie, mais que "pour un trou noir massif, l'augmentation du champ gravitationnel est si progressive au niveau de l'horizon qu'un astronaute ne se douterait de rien en le traversant". Et de poursuivre par "En vertu du principe d’équivalence de la relativité générale, l'horizon des évènements est une région sans caractère particulier". Plus près de la singularité en revanche, la puissance des effets de marée est belle et bien mentionnée.

Le propos de l'article étant de dire que l'horizon n'est de fait peut-être pas si calme. Mais c'est la vulgarisation d'une théorie en cours d’élaboration, qui n'a je ne pense pas sa place dans cette page en particulier.

Je propose donc la reformulation suivante :
AVANT "De façon générale, ces paires de particules-antiparticules s'annihilent aussitôt, sauf si un phénomène physique permet de les séparer les unes des autres en un temps inférieur à la durée de vie typique de la paire. Dans le cas de l'effet Hawking, à l'horizon d'un trou noir, les forces de marée générées par le champ gravitationnel du trou noir sont si intenses qu'elles peuvent éloigner la particule de son antiparticule, avant qu'elles ne s'annihilent. L'une est absorbée par le trou noir, tandis que l'autre (la particule émise) s'en éloigne dans un sens opposé."
APRÈS "De façon générale, ces paires de particule-antiparticule s'annihilent aussitôt. Mais selon la théorie d'Hawking, si une telle paire se forme juste à l’extérieur de l'horizon d'un trou noir, l'une des particules peut franchir l'horizon et tomber dans le trou noir, tandis que l'autre s'échappe dans le sens opposé."

> qu'en pensez-vous ?

Salutations,
Keuj6✉ 3 novembre 2015

Tout dépend du diamètre du TN. Si le TN est gros, les forces de marée sont faibles, et plus le TN est petit, plus elles sont fortes. Or, il se trouve qu'un TN s'évapore d'autant plus lentement qu'il est gros, et d'autant plus rapidement qu'il est petit, avec divergence explosive à la fin de l'évaporation (puisque l'évaporation fait rétrécir le TN). Tout est donc cohérent, et il n'y a pas lieu de changer fondamentalement ce passage. Généralement, quand on évoque l'histoire de l'astronaute qui tombe dans un TN, on prend l'hypothèse masquée d'un TN supermassif où les forces de marée sont négligeables. --Jean-Christophe BENOIST (discuter) 3 novembre 2015 à 13:40 (CET)

De plus, même avec des forces de marées fortes, la phrase "En vertu du principe d’équivalence de la relativité générale, l'horizon des évènements est une région sans caractère particulier" reste totalement vraie, car le principe d'équivalence est local (sur une région ponctuelle), et les forces de marées sont non-locales (il faut considérer une région étendue pour s'en apercevoir). --Jean-Christophe BENOIST (discuter) 3 novembre 2015 à 13:55 (CET)

Contradictoire

"La découverte théorique de ce phénomène a donné une justification à une branche de l'étude des trous noirs appelée thermodynamique des trous noirs, développée peu avant la découverte de Hawking"

Donc l'effet (la création de cette branche) précède sa cause (la découverte) ??

Un petit problème d'espace-temps ? ;-) JPhR (discuter) 13 février 2019 à 17:02 (CET)

C'est pareil que de dire que l'observation de l'avance du périhélie de Mercure a donné une justification à la relativité générale, sans que on en conclue que l'avance du périhélie de Mercure est la cause de la découverte de la RG. Mais cela pourrait être mieux dit. --Jean-Christophe BENOIST (discuter) 13 février 2019 à 17:09 (CET)

J'ai tenté une reformulation, sans du tout changer le sens. --Jean-Christophe BENOIST (discuter) 13 février 2019 à 17:32 (CET)

Rayonnement de Hawking: Il savait que l' analogie utilisant les paires de particules était erronée.

Un article paru le 11 juillet [1] très intéressant nous apprend que : "dans cette explication, c’est que ce n’est pas celle qu’il a utilisée dans les articles scientifiques qu’il a rédigés à ce sujet. Il savait que cette analogie était erronée et qu’elle amènerait les physiciens à se tromper, mais il a choisi de la présenter au grand public comme si les gens n’étaient pas capables de comprendre le mécanisme réel en jeu. Et c’est dommage, car l’histoire scientifique réelle n’est pas plus complexe, mais bien plus éclairante."
Pour résumer l'évaporation des trous noirs n'est pas dû à la séparation des particules par effet de marée au voisinage de leur horizon, "ils se désintègrent et perdent de la masse au fil du temps, car l’énergie émise par ce rayonnement de Hawking réduit lentement la courbure de l’espace dans cette région. Une fois qu’assez de temps s’est écoulé, et que cette durée est énorme pour des trous noirs réalistes, ils se seront entièrement évaporés."
Je n'ai pas réussi à savoir sur quelle source primaire ils se basaient, ni s'il y a d'autres sources qui en perlent. Mais qu'en pensez vous ? (après avoir lu l'article et non mon résumé...) --Adiabatique (discuter) 14 juillet 2020 à 12:58 (CEST)

C'est en effet intéressant et cela mérite en effet éclaircissements. L'auteur original de l'article en:Ethan Siegel est sérieux, mais une bonne source secondaire est une source qui cite ses sources primaires, donc cette source n'est pas très bonne. Mais si la WP:Proportion de cet avis est suffisant (il se peut que cela soit une opinion isolée) il devrait être possible de trouver mieux. Jean-Christophe BENOIST (discuter) 14 juillet 2020 à 13:23 (CEST)

En effet, ce changement d'explication n'est pas anodin et concerne un phénomène très connu, cela aurait dû impliquer plus qu'une source qui n'est même pas spécialisée dans ce domaine, ni même scientifique! Même si l'auteur est un scientifique sérieux. Etrange... --Adiabatique (discuter) 14 juillet 2020 à 18:31 (CEST)

Je recherche tout de même d'autres sources à ce sujet. Le discours est tout à fait cohérent et correspond aux très petites choses que je peux comprendre dans les articles physiques sur ce sujet, par exemple [2] mais qui ne dit rien sur l'approximation de Hawking. Jean-Christophe BENOIST (discuter) 14 juillet 2020 à 19:03 (CEST)

Il y avait quelque chose qui me gênais dans l'interprétation initiale. Les forces de marée agissant sur un corps massif et le déformant ou le déchiquetant, oui. Mais ces forces peuvent elles agir au niveau des particules au point de les séparer? Cette interprétation de Hawking est-elle donc effectivement juste une affirmation comme le dit l'article où est-ce démontré dans les sources primaires ? Cela voudrait dire que les sources secondaires auraient toutes repris les dires de Hawking sans vérifier les sources primaires, juste parce que c'est un scientifique renommé ? Ce serait énorme. --Adiabatique (discuter) 15 juillet 2020 à 08:05 (CEST)

Ce n'est pas le point qui gênait Siegel. Dans les travaux originaux (et ce que j'en comprends de la source citée ci-dessus) c'est encore pire que des "forces qui peuvent agir au niveau des particules au point de les séparer" : ce sont des forces qui agissent au niveau des champs quantiques au point de les séparer ! Je pense plus simplement que la vulgarisation d'Hawking est une des moins mauvaise car de toute façon ces travaux sont des heuristiques car la gravité quantique n'est pas encore formalisée. Je pense que toutes les vulgarisations auraient des limites et inconvénients, y compris celle de Siegel. Donc, tant qu'à avoir des inconvénients, autant prendre la vulgarisation de Hawking. Cela dit, il serait bon d'indiquer dans l'article les inconvénients et limites de la vulgarisation de Hawking. Jean-Christophe BENOIST (discuter) 15 juillet 2020 à 11:20 (CEST)

Vous voulez dire que l'explication que donne Siegel dans l'article ("l’énergie émise par ce rayonnement de Hawking réduit lentement la courbure de l’espace dans cette région") est en fait également une vulgarisation de sa part ? Ce n'est pas ce que j'en ai compris quand je lis cette phrase : "Ce qui est étrange dans cette explication, c’est que ce n’est pas celle qu’il a utilisée dans les articles scientifiques qu’il a rédigés à ce sujet." Donc quelle est l'explication que Hawking a donnée dans ses publications scientifiques ? Est-ce celle que Siegel à retranscrite dans l'article ? Mais si aucune source secondaire fiable n'en parle...
Dans tous les cas, effectivement il faudra apporter quelques précisions sur cela. --Adiabatique (discuter) 16 juillet 2020 à 08:03 (CEST)

Je ne pense pas que Siegel signifie "vulgarisation" quand il écrit "explication". Je ne crois pas que Hawking a vulgarisé différemment, ni même vulgarisé tout court, dans ses articles scientifiques. Il y a aussi des "explications" dans [3] mais qui ne sont pas de la vulgarisation, et qui sont très difficiles à vulgariser. Jean-Christophe BENOIST (discuter) 16 juillet 2020 à 13:02 (CEST)