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 #42644    par Faerun
 mercredi 31 mai 2017 à 19:41
Coucou !

J'ai deux petites questions à soumettre !
On sait qu'un rayon lumineux qui passe à proximité d'un trou noir est dévié de sa trajectoire, du coup est ce que la vitesse de ce rayon en est diminué tout comme une voiture qui prend un virage ?

Et seconde question !
Etant donné que la gravité d'un trou noir arrive à dévier un rayon lumineux, est ce qu'un rayon lumineux qui irai en direction du centre du trou noir serait accéléré en dépassant une certaine "frontière" ?

Vla en espérant réponses

babaille o/
 #42645    par Tutiou
 jeudi 1 juin 2017 à 08:35
Bonjour !

Je ne pense pas que tu puisses comparer la déviation d'un rayon de lumière par un trou noir avec une voiture dans un virage. Un trou noir déforme l'espace-temps et la lumière suit les géodésiques de cette espace. Les géodésiques, dans la géométrie euclidienne (si je ne dis pas de bêtises), sont les droites. La lumière emprunte toujours le chemin le plus court pour aller d'un endroit à un autre, on est d'accord ? Du coup, elle devrait aller en ligne droite. SAUF que l'équivalent des lignes droites, au voisinage d'un trou noir, sont des lignes courbées par l'espace-temps (géodésiques). C'est le chemin le plus court pour contourner le trou noir.

Si tu veux, la lumière va tout droit sur une courbe. C'est comme la Terre, elle suit les géodésiques formées par la gravité du Soleil. Du coup, la vitesse n'est pas diminuée. Un autre raisonnement est plus simple : la célérité de la lumière reste la même dans le vide, c'est une constante (environ 300 000 km/s).

Pour ta seconde question, la dernière explication suffit pour dire que le rayon lumineux n'ira pas plus vite s'il traverse un trou noir. Rien ne peut dépasser la vitesse de la lumière, d'après ce qu'on sait. Seul l'expansion de l'Univers viole cette règle (mais on parle d'espace-temps, je pense que c'est un peu spécial). Je ne suis pas sûr à 100% pour cette réponse, car on parle aussi de déformation d'espace-temps.

Si tu as d'autres questions, n'hésite pas Y-16
 #42646    par bongo
 jeudi 1 juin 2017 à 16:51
Faerun a écrit :On sait qu'un rayon lumineux qui passe à proximité d'un trou noir est dévié de sa trajectoire, du coup est ce que la vitesse de ce rayon en est diminué tout comme une voiture qui prend un virage ?
En fait un rayon de lumière est dévié par tout champ de gravitation, le soleil, toi, moi dans une moindre mesure.
Dans le cas de la voiture qui prend son virage, qu’est-ce qui t’oblige à ralentir ??? Tu peux très bien accélérer dans ton virage…
Comme le dit tutiou, la célérité de la lumière reste localement la même.
Faerun a écrit :Et seconde question !
Etant donné que la gravité d'un trou noir arrive à dévier un rayon lumineux, est ce qu'un rayon lumineux qui irai en direction du centre du trou noir serait accéléré en dépassant une certaine "frontière" ?
Même réponse que tutiou, la vitesse de la lumière est constante.

A la rigueur ce qui change, c'est l'énergie du rayon de lumière, donc sa couleur qui est blueshiftée.
 #42647    par bongo
 jeudi 1 juin 2017 à 17:05
Tutiou a écrit :Les géodésiques, dans la géométrie euclidienne (si je ne dis pas de bêtises), sont les droites. La lumière emprunte toujours le chemin le plus court pour aller d'un endroit à un autre, on est d'accord ? Du coup, elle devrait aller en ligne droite. SAUF que l'équivalent des lignes droites, au voisinage d'un trou noir, sont des lignes courbées par l'espace-temps (géodésiques). C'est le chemin le plus court pour contourner le trou noir.
Si tu veux c’est les chemins qui ont un temps propre nul.
Parce qu’effectivement, dans un espace-temps plat, (minkowskien), c’est la ligne droite qui est empruntée par la lumière ou tout corps (même trajectoire), même si pour l’un c’est : temps propre nul, et pour l’autre, le chemin qui maximise le temps propre).
Dans un espace courbe, et bien ce ne sont pas les mêmes trajectoires.
Tutiou a écrit :Si tu veux, la lumière va tout droit sur une courbe. C'est comme la Terre, elle suit les géodésiques formées par la gravité du Soleil. Du coup, la vitesse n'est pas diminuée. Un autre raisonnement est plus simple : la célérité de la lumière reste la même dans le vide, c'est une constante (environ 300 000 km/s).
En fait pour le dire autrement, quand tu es un observateur, et que tu veux mesurer la vitesse de la lumière, tu te mets dans le référentiel en chute libre, et tu vas voir la lumière avancer en ligne droite, et aller à la vitesse c.
Si tu n’es pas dans un référentiel en chute libre, ça n’a pas de sens de mesurer des distance et durée dans ton référentiel accéléré.
Tutiou a écrit :Pour ta seconde question, la dernière explication suffit pour dire que le rayon lumineux n'ira pas plus vite s'il traverse un trou noir. Rien ne peut dépasser la vitesse de la lumière, d'après ce qu'on sait. Seul l'expansion de l'Univers viole cette règle (mais on parle d'espace-temps, je pense que c'est un peu spécial). Je ne suis pas sûr à 100% pour cette réponse, car on parle aussi de déformation d'espace-temps.
En fait on parle de causalité, ce qui veut dire qu’aucune information (lumière, objets) ne peut dépasser la vitesse de la lumière. Le fait que l’expansion puisse se faire à une vitesse supérieure n’est pas un problème en soit.
D’ailleurs il est impropre de parler de vitesse, c’est un taux d’expansion (un valeur par seconde qui traduit l’augmentation du facteur d’échelle par unité de temps). Par exemple si tu as 2 / seconde, ça veut dire que chaque seconde quelque soit les distances que tu mesures, celles-ci doublent toutes les secondes.
 #42648    par Edji
 jeudi 1 juin 2017 à 19:15
bongo a écrit : Dans le cas de la voiture qui prend son virage, qu’est-ce qui t’oblige à ralentir ???

La mort au tournant peut-être ? 0-icon_mrgreen
OK, je sors. 2-ph34r
 #42649    par Faerun
 jeudi 1 juin 2017 à 19:30
ok ok j'ai tout compris !
le rayon lumineux suit toujours une ligne droite alors qu'il tombe dans un "entonnoir".
Si on était au bout de ce rayon, on verrai qu'on va tout droit alors qu'en vue extérieure on le voit plonger dans le trou noir.

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