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  • Trous noirs, gravitation et capacité limite

  • Vos questions sur les trous noirs et tous les mystères : univers parallèles, trous de vers, etc.
Vos questions sur les trous noirs et tous les mystères : univers parallèles, trous de vers, etc.
 #16487    par hardkey
 samedi 25 février 2012 à 01:19
Bonsoir.

Je trouve que les trous noirs sont des objets d'étude fascinants, et je me pose quelques questions dessus :

-La capacité d'un trou noir (la quantité de matière qu'il peut absorber) est-elle limitée?
-Est-ce qu'à proximité d'un trou noir, la gravitation devient-elle équivalente aux autres forces, et peut arracher les électrons des atomes par exemple?

Merci d'avance pour vos réponses.
 #16493    par Darfeld
 samedi 25 février 2012 à 02:52
La capacité d’absorption d'un trou noir n'est pas limité me semble-t'il, mais sa zone d'influence est limité et il peut se trouver affamé.

pour ta deuxième question, je vais laissé quelqu'un d'autre réponse pour évité de dire une connerie.
 #16700    par bongo
 mardi 13 mars 2012 à 14:28
Bonjour,
hardkey a écrit :Bonsoir.

Je trouve que les trous noirs sont des objets d'étude fascinants, et je me pose quelques questions dessus :

-La capacité d'un trou noir (la quantité de matière qu'il peut absorber) est-elle limitée?
Comme il a été dit plus haut, il n’y a pas de limite de taille ni de capacité à un trou noir.
hardkey a écrit :-Est-ce qu'à proximité d'un trou noir, la gravitation devient-elle équivalente aux autres forces, et peut arracher les électrons des atomes par exemple?

Merci d'avance pour vos réponses.
Oui tout à fait. Tout dépend ce que tu entends par à proximité.
Etant donné que la force de gravitation est une force attractive, il n’y a pas d’effet d’écrantage de cette force, que tu peux avoir en électromagnétisme. Même si l’interaction électromagnétique a une constante de couplage (c’est ce qui traduit l’intensité intrinsèque de la force) beaucoup plus importante que l’interaction gravitationnelle, la gravitation l’emporte toujours à grande échelle, surtout à proximité de ces astres compacts que sont les trous noirs.
 #16701    par Darfeld
 mardi 13 mars 2012 à 14:41
La gravitation l'emporte à grande échelle seulement. En fait, cette force est généralement considérée la force la plus faible, dramatiquement plus faible que les autres. ( A telle point que certains scientifiques ce demande si la gravitation est vraiment une force fondamentale ou un effet visible de quelque chose d'autre. )

Je me souviens mal de cette histoire, c'est pour ça que je n'ose pas entrer trop dans les détails. (Et encore moins parler de ce qui se passe juste devant l'horizon des évènements. ) Je crois que la gravité est fonction de 1/D² alors que les autres forces sont fonction de 1/D^3 ce qui est cohérent avec les rapports de force qui s'inverse avec la distance, mais ça n'est que descriptif.
 #16704    par bongo
 mardi 13 mars 2012 à 16:45
Pas tout à fait. Normalement au lycée, nous apprenons 2 lois d'interaction à distance :
- la loi de la gravitation universelle qui stipule que 2 masses m1 et m2 s'attirent avec une force proportionnelle à leur masse et inversement proportionnelle au carré de leur distance :
F = G m1*m2/r²
où G est la constante de Newton et vaut 6.67e-11 SI (en unité du système international)

- la loi de Coulomb qui dit qu'il y a une force qui agit entre deux particules de charges q1 et q2 inversement proportionnelle au carré de leur distance, elle est attractive si les charges sont opposées et répulsives si ce sont des charges de même signe :
F = 1/ (4pi epsilon_0) * q1*q2/r²
où epsilon_0 est la permittivité diélectrique du vide.

Ce sont deux forces du même type, et l'on compare sovuent leur intensité en comparant la force qui s'exerce entre 2 électrons à une distance donnée (la force électrique est 1e40 fois plus importante que la force gravitationnelle qui s'exerce entre les deux).

Quant aux autres forces, c'est un peu plus compliqué, mais en schématisant, on peut dire que l'interaction forte et l'interaction faible ont un pontentiel (on parle de potentiel en mécanique quantique et non de force, et pour se retrouver, l'interaction gravitationnelle et électromagnétique ont une forme en 1/r) variant en 1/r couplé à une forme en exp(-r/D)
Ce qui fait que si r >> D (très grand par rapport à D), alors le potentiel est considéré comme nul (c'est lié au boson d'échange des champs qui est massifs pour l'interaction forte [en l'occurrence celle qui agit entre le proton et le neutron] ainsi que l'interaction faible, qui ont une portée de 1e-14 et 1e-18 mètre, alors que les autres ont une portée infinie).

Par contre à très très courte distance... c'est plus compliqué, parce qu'il faut faire intervenir la théorie quantique des champs et les phénomènes d'écrantage.
 #16706    par Darfeld
 mardi 13 mars 2012 à 16:55
Une piqure de rappel, ça fait pas de mal... ^^" (où ai-je pécher ce 1/r^3 moi? Y-22 )

Par contre, je ne retrouve pas à quoi correspond D dans ton exponentiel. (Je pourrais chercher, c'est vrai...)

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