[Sujet général] Actualité de l'espace

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Pour la manière dont l'horizon d'un trou noir garde en mémoire tout ce qui y tombe, je viens de tomber sur ça.
Je crois que c'est l'épisode le plus velu de la chaîne... Trous noirs, radiation de Hawking, théorie des cordes, QFT, principe holographique, M-branes... Essayer de "comprendre" ça pour un profane comme moi c'est un peu comme vouloir piloter une navette spatiale avec pour seule expérience le lancer d'avion en papier.
Mais c'est moins dangereux et c'est bien tripant.
Citation :
Publié par Cpasmoi
Et c'est une théorie probablement fausse en plus
En l'état actuel, parce qu'il n'y pas le bon nombre de dimensions. Mais il explique qu'il y a des travaux visant à généraliser la chose. J'ai eu du mal à suivre cependant...

Quoiqu'il en soit, la relativité est forcément "fausse" aussi, et la physique quantique, puisqu'elles ne sont pas compatibles. A moins d'admettre que l'univers soit régis par des lois incompatibles...

Toujours est-il que c'est pour ça que les physiciens sont aussi intéressés par les trous noirs, puisque c'est là qu'on peut "observer" les théories repoussés dans leurs retranchements, et que la moindre petite déviation par rapport à ce que Einstein (et les autres) ont prévu serait un énorme indice.
Citation :
A moins d'admettre que l'univers soit régis par des lois incompatibles...
Assumer que les règles de la physique sont identiques partout est une simplification pratique, mais que l'on ne pourra démontrer que lorsque nous pourrons aller voir la bas comment ca marche. En règle générale j'ai de toutes façons pris pour parti d'accepter que des qu'il y a le mot "quantique" quelque part je vais rien entraver au film.
Citation :
Publié par Aloïsius
En l'état actuel, parce qu'il n'y pas le bon nombre de dimensions. Mais il explique qu'il y a des travaux visant à généraliser la chose. J'ai eu du mal à suivre cependant...

Quoiqu'il en soit, la relativité est forcément "fausse" aussi, et la physique quantique, puisqu'elles ne sont pas compatibles. A moins d'admettre que l'univers soit régis par des lois incompatibles...

Toujours est-il que c'est pour ça que les physiciens sont aussi intéressés par les trous noirs, puisque c'est là qu'on peut "observer" les théories repoussés dans leurs retranchements, et que la moindre petite déviation par rapport à ce que Einstein (et les autres) ont prévu serait un énorme indice.
La relativité possède un domaine de validité dans laquelle elle est testé et prouvée des centaines de fois.
De la même façon, la théorie de Newton est totalement valide. Dans son domaine de validité. Elle marche parfaitement, on peut la tester, et on s'en sert tous les jours.

Par contre, l'univers holographique, c'est totalement spéculatif et basé sur des maths. Les observations actuelles tendent juste à montrer que cette théorie est fausse.

Citation :
Assumer que les règles de la physique sont identiques partout est une simplification pratique, mais que l'on ne pourra démontrer que lorsque nous pourrons aller voir la bas comment ca marche. En règle générale j'ai de toutes façons pris pour parti d'accepter que des qu'il y a le mot "quantique" quelque part je vais rien entraver au film.
Ça a été démontré par Noether si je ne me trompe pas.
Le doute actuel, c'est de savoir si les constantes universelles (comme la vitesse de la lumière) ont pu varier au cours du temps.

Dernière modification par Cpasmoi ; 11/04/2019 à 01h05.
Citation :
Publié par Cpasmoi
Ça a été démontré par Noether si je ne me trompe pas.
Le doute actuel, c'est de savoir si les constantes universelles (comme la vitesse de la lumière) ont pu varier au cours du temps.
Avec un nom pareil, elle avait pris quel parti ?


On pourra au passage noter qu'une génie de la mathématique, au même niveau d'Einstein voir plus, n'est jamais citée, et n'a jamais eu de poste de professeur, pour la seule et unique raison qu'elle avait un vagin.
Citation :
Publié par Cpasmoi
Ça a été démontré par Noether si je ne me trompe pas.
Le doute actuel, c'est de savoir si les constantes universelles (comme la vitesse de la lumière) ont pu varier au cours du temps.
Alors attention quand même, en physique, rien ne se démontre jamais vraiment. Tu peux démontrer une loi à partir d'une autre, mais ça présuppose que la première loi est universellement vrai, chose que tu ne pourras jamais démontrer.

Cela dit, il me semble que les briques qu'a utilisé Noether pour montrer l'invariance des lois sont des trucs tellement solide qu'on a tendance à considérer ça comme acquis.... De mémoire, l'invariance CPT ? La vidéo que tu as link a l'air de le confirmer, si j'ai bien compris... je suis une buse en anglais >_>

M'enfin ça m'étonnerait qu'il n'y ait pas quand même quelque controverse. Rien que les théories de multivers ça remet pas mal tout ça en cause.

Dernière modification par 'Az ; 11/04/2019 à 01h37.
Dans la vidéo de Katie Bouman que j'avais vue y a un bout de temps, elle dit qu'on a utilisé plusieurs téléscopes sur le globe pour avoir un genre de "téléscope virtuel" (pardonnez le terme) du diamètre de la terre et ainsi avoir une meilleure résolution.
Est-ce qu'on utilise l'orbite de la terre pour augmenter la distance entre les téléscopes et avoir un "téléscope virtuel" d'un rayon terre-soleil ? Si non, pourquoi ?
En tous cas on peut constaté un sacré retour de balancier. Alors que Noether est inconnue du grand publique et jamais citée, Bouman est le seul et unique nom qui soit parvenu à mes oreilles, et selon ce qui m'arrive, la seule et unique responsable du succès d'hier.
Citation :
Publié par Aloïsius
Quoiqu'il en soit, la relativité est forcément "fausse" aussi, et la physique quantique, puisqu'elles ne sont pas compatibles.
Elles ne sont pas fausses, elles sont incomplètes. Ou sinon dans l'absolue tout est faux.

Par exemple la physique newtonienne n'est pas fausse en soit, puisse qu'elle permet de calculer de décrire des phénomènes physiques observables mais perd en précision dans certaines conditions, qui lesquelles sont expliquées par la relativité, qui elle même perd... etc..

On peut aller aussi loin qu'on veut tant qu'on aura pas un modèle physique qui explique le tout de manière causale et donc pourrait prédire l'avenir et le passé avec une précision infinie.
Citation :
Publié par Christobale
Elles ne sont pas fausses, elles sont incomplètes. Ou sinon dans l'absolue tout est faux.
Non elles ne sont pas seulement incomplète, elles sont fausses, et oui, les théories physiques sont très probablement toutes fausses. On attends pas d'elles qu'elles soient fondamentalement vraies, juste qu'elles donnent une prédiction suffisamment fiable pour être utilisé à leurs échelles d'application.

La mécanique de Newton fait le taff hors des champs gravitationnels intense tant qu'on est pas trop regardant.
La relativité générale fait le taff tant qu'on reste hors des comportements quantiques.
La mécanique quantique fait le taff tant qu'il y a suffisamment peu de masse en jeu pour que les effets de la relativité générale deviennent trop importants.

Mais dans l'immédiat, même dans leur champ d'application, ces trois théories renvoient systématiquement des prédictions qui ne sont pas tout à fait exacte.
Quand je dis fausse, c'est une formule, mais je la maintiens. Une théorie qui donne des résultats impossibles (typiquement des infinis), c'est un signe qu'il y a un soucis. C'est pas grave dans la vie de tous les jours parce qu'on ne passe pas nos vacances dans un trou noir, mais c'est bien la preuve que ces théories ne sont pas des théories "ultimes".
Par ailleurs, logiquement, elles sont l'expression, la simplification d'une théorie plus générale et encore inconnue dans un domaine plus large. Du coup, je ne suis pas d'accord avec l'idée de "théorie pas complète".
Einstein n'a pas ajouté des termes aux équations de Newton. Les lois de Newton sont une approximation des lois d'Einstein. A l'inverse, la constante cosmologique est un truc qu'on a ajouté pour "compléter" une théorie et la faire coller à la courbure observée de l'univers.

Citation :
Publié par Coin-coin le Canapin
Dans la vidéo de Katie Bouman que j'avais vue y a un bout de temps, elle dit qu'on a utilisé plusieurs téléscopes sur le globe pour avoir un genre de "téléscope virtuel" (pardonnez le terme) du diamètre de la terre et ainsi avoir une meilleure résolution.
Est-ce qu'on utilise l'orbite de la terre pour augmenter la distance entre les téléscopes et avoir un "téléscope virtuel" d'un rayon terre-soleil ? Si non, pourquoi ?
De mémoire, non, parce que l'interférométrie implique de "comparer" des données prises au même moment, pas à 6 mois d'intervalle.

Dernière modification par Aloïsius ; 11/04/2019 à 19h22. Motif: Auto-fusion
Citation :
Publié par Cpasmoi
En tous cas on peut constaté un sacré retour de balancier. Alors que Noether est inconnue du grand publique et jamais citée, Bouman est le seul et unique nom qui soit parvenu à mes oreilles, et selon ce qui m'arrive, la seule et unique responsable du succès d'hier.
La réalité est un peu plus complexe : les images montrées avant hier n'ont pas été obtenues avec l'algo fourni par Bouman, mais avec le "bon vieux" algorithme CLEAN, même si les résultats des deux algo étaient très proches. Loin de moi l'idée de jeter la pierre à Bouman (que je crois avoir croisée quand elle faisait sa maîtrise à Harvard, si c'est bien celle là dont je me rappelle ). Le papier numéro 4 de la collaboration l'explique bien (si la lecture de publication vous tente).

Citation :
Publié par Zygomatique
Arretez moi si je dis une connerie, mais il me semble pourtant que plus un corps est massif moins il peut tourner vite (sa surface ne pouvant pas dépasser la vitesse de al lumière, les petits corps peuvent faire plus de rotations par an/jourminute/seconde que les gros, ce qui du coup fait que ces derniers devraient générer un champ magnétique plus faible non ?
Il ne faut pas oublier que la "taille" d'un trou a autant de réalité matérielle que la ligne de l'équateur de la Terre. C'est une frontière "invisible" pour une particule propre. C'est juste que si on la passe, une particule voyageant moins vite ou aussi vite que la lumière ne peut pas revenir en arrière.
Ensuite, la physique peine à décrire l'intérieur d'un trou noir, pour la simple raison que les liens de causalité entre l'intérieur et l'extérieur sont plutôt cassés au sens de la relativité restreinte (qu'on a jamais mis en défaut, elle). Ça pourrait être une étoile à quark, à gluons etc. Pour le moment, il existe deux modèles analytiques qui décrivent un trou noir : la singularité immobile de Schwarzschild, et celle en rotation de Kerr. Les équations de la solution de Kerr sont horribles, mais fonctionnent sans approximation et permettent de garder un trou noir "qui tourne" quand bien même il n'a pas de dimension spatiale (ça reste une singularité de densité infinie).
Ensuite, il y a la question du disque d'accrétion. Formé de gaz, il tourne en spirale descendante sur le trou noir. Du fait de sa rotation de plus en plus rapide (équation de Kepler) quand on se rapproche du tour noir, il y a de plus en plus de frottements, qui échauffe le disque. Du fait de cette chaleur, le gaz peut s'ioniser (séparer les noyaux atomiques des électrons) qui forme un plasma. La formation de ce plasma en rotation rapide crée, suivant les modèles, le champ magnétique qui pourra créer les jets de matière qu'on observe parfois.
Le gaz du disque ne va pas plus vite que la vitesse de la lumière car, par la définition du trou noir, s'il allait à cette vitesse en vitesse stable il serait à l'horizon des événements. Par contre, il peut facilement tourner à des fractions non-négligeable de la vitesse de la lumière. C'est d'ailleurs une des raisons pour lesquelles les modèles sont si compliqués à mettre en œuvre : on a un disque qu'on peut considérer comme un écoulement de fluides visqueux, relativistes et auto-générant un important champ électromagnétique, le tout dans un espace-temps sensiblement impacté par la présence du trou noir à côté (effet du frame-dragging par exemple).

Le coup du corps céleste qui se détruit s'il tourne trop vite peut toutefois se trouver chez certaines étoiles à neutrons. Toutes les supernovae ne créent pas un résidu massif (trou noir ou étoile à neutron) après l'explosion. Une des théories est que lors de la l'implosion du noyau de l'étoile, la conservation du moment angulaire oblige une rotation qui devient trop importante et disloque alors le noyau. Mais c'est, à priori car j'ai pas regardé les équations en détail, plus une question de force de lien (force nucléaire) comparée à la force centrifuge.
Mais ça peut expliquer par exemple pourquoi on n'a pas de pulsar pulsant en moins d'une milliseconde (le record est à 1.3 ms de mémoire). Faite le calcul de la vitesse de rotation pour une sphère de 10 km de rayon à peu près ^^
Citation :
Publié par Septimus
Ensuite, la physique peine à décrire l'intérieur d'un trou noir, pour la simple raison que les liens de causalité entre l'intérieur et l'extérieur sont plutôt cassés au sens de la relativité restreinte (qu'on a jamais mis en défaut, elle). Ça pourrait être une étoile à quark, à gluons etc.
D'ailleurs comment ça se fait qu'on en revient toujours à parler de singularité gravitationnelle quelle que soit la matière à l'origine du trou noir ?

Je veux dire, dans le cas d'un effondrement gravitationnel d'une étoile massive, on connait les deux cas de la formation d'une étoile à neutron, et celle d'un trou noir. Mais le trou noir, c'est juste l'apparition de l'horizon des évènements. Est-ce qu'on a des raisons de croire qu'à partir du moment où il y a un horizon, il y a nécessairement un changement d'état de l'étoile à neutron elle-même ?

Est-ce qu'on peut trouver des conditions initiales qui aboutissent à un état où on a une étoile à neutron stable ET un horizon des événements ?

(j'imagine que le rayon du trou noir est inférieur à celui d'une étoile à neutron, et que pour qu'un trou noir apparaisse il faut forcement avoir une rupture de l'état d'étoile à neutron, mais je serais curieux d'avoir une confirmation !)
Le rayon des étoiles à neutron est légèrement plus gros qu'un trou noir d'une masse équivalente (10-12 km pour une étoile à neutron, pour 6-8 km pour trou noir, de mémoire). Seulement, l'équation d'état des étoiles à neutron n'est pas connue avec précision, du fait que la manière dont la force nucléaire est décrite à ces échelles n'est pas connue précisément. Ce n'est par exemple par le cas des naines blanches, dont l'équation d'état est obtenue par le principe d'exclusion de Pauli appliqué aux électrons des atomes. L'électromagnétisme est bien plus précisément connue et la limite de masse d'une naine blanche avant qu'elle s'effondre à nouveau (en étoile à neutron) a été calculée il y a 70 ans si je me rappelle bien à 1.44 masses solaires. Pour le moment, on n'a jamais trouvé de naines blanches avec une masse plus importante que ça.
Ce n'est exactement le cas des étoiles à neutrons dont la masse maximale oscille suivant les modèles entre 2 et 4 masses solaires. Les observations penchent vers une limite à 2.5 environ, mais c'est une contrainte des observations sur le modèle, pas une prédiction d'un modèle à ce stade.
Dans le cas d'une étoile à neutron où la pression exercée par le principe d'exclusion de Pauli (toujours) des neutrons (cette fois) n'est plus suffisante pour contrebalancer la contraction gravitationnelle, alors on rentre dans des états de la matière qu'on n'a pas réussi à observer sur Terre. On en est donc à des théories parfois farfelues (ou pas) comme par exemple les étoiles à quark (pression de Pauli des quarks qui ne veulent pas fusionner en soupe de gluons ou de bosons de Higgs) etc. Ces théories indiquent des rayons pour l'objet matériel inférieur à l'horizon des événements, ce qui fait que si ces objets existent il sera plus que difficile d'avoir des confirmations par les observations.
Bref, je crois que les modèles d'étoiles à neutron exclue une taille inférieur à l'horizon des événements, mais pas de beaucoup, et c'est pas sûr car les modèles de physique nucléaires sont encore approximatifs dans les conditions de tels objets.
Citation :
Publié par Septimus
...
C'est super intéressant merci beaucoup !

C'est des trucs que j'ai jamais trop vu évoqué en vulgarisation, on entends en général parler que de singularité théorique et de "on sait pas" en pratique, si bien que dans ma tête l'intérieur d'un trou noir c'était juste terra incognita sans aucune spéculation possible.
Une interview de Jean-Pierre Luminet, un astrophysicien ayant effecté (pour la première fois ?) un visualisation réaliste d'un trou noir en 1979 :
Il a dessiné à la main des points noirs sur une feuille blanche en utilisant les résultats de ses calculs, puis a pris une photographie en négatif du dessin :

bh.png

Le résultat, avec en dessous un rendu informatique tiré de Space Engine (qui utilise un algorithme de rendu moderne):
2399-1555073921-2793.png

Et une capture d'un documentaire de 1991 (si jamais quelqu'un trouve le documentaire original ça m'intéresse !) :
3_16x9_5[1].jpg

edit : le passage en question :

Dernière modification par Coin-coin le Canapin ; 12/04/2019 à 15h15.
Ils ont fait des comparaisons sur les frères Kelly, dont l'un a passé un an dans l'espace tandis que l'autre restait sur Terre : https://www.nouvelobs.com/sciences/2...la-preuve.html

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Arrêtez moi si je me trompe, mais celui qui est parti dans l'espace, Scott, d'après Google Image, c'est celui de droite, j'aurais pourtant pensé le contraire, on dirait que c'est Mark à gauche, qui est plus vieux (Comme si on avait un peu vidé Scott avec une petite paille *srrruuut srrruuut* ). Les télomères de Scott étaient plus long à son retour, mais les changements ont disparu après qu'il soit revenu sur Terre.
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