Dis Papa, c'est quoi la masse ?

Bonjour à tous,

Je viens de lire, dans un journal gratuit, que la somme des masses des trois quarks composant les protons et les neutrons ne dépasseraient pas 1% de la masse totale du noyau. Et là, ça a fait tilt et ça gamberge (je vous la fait courte) : mais alors, c'est quoi la masse ?
Est-ce le support nécessaire à une force, un peu comme la charge électrique ?
Mais qu'est-ce qui la crée ? Et même question du coup pour la charge électrique !

Si je ne me trompe pas, les trois types de quarks ont chacun une charge électrique (positive / nulle / négative) mais qu'est-ce qui crée cette charge ? Que représente-t-elle ? Y a-t-il un équivalent pour la masse, une sorte de charge élémentaire massique ? Peut-il alors y avoir des éléments avec une charge élémentaire massique (si tant est qu'elle existe) négative ?

J'ai lu que certains ici sont assez avancés en physique fondamentale, peut-être avez-vous des réponses ou un peu de biblio vers laquelle m'orienter ?

https://fr.wikipedia.org/wiki/Wikip%C3%A9dia:Accueil_principal

Je pense que ce n'est pas le bon lien, mais du coup j'ai regardé Wikipédia (j'oublie toujours …) et je m'aperçois, bon sang mais c'est bien sûr, que je n'avais pas pensé au boson de Higgs !

Si certains d'entre vous veulent bien faire un peu de vulgarisation scientifique sur le sujet . En attendant, je vais essayer de trouver un ouvrage qui pourra compléter.

krapopithèque a écrit:https://fr.wikipedia.org/wiki/Wikip%C3%A9dia:Accueil_principal

Ta réponse me parait utilisable pour un grand nombre de fils ouverts sur ce forum.

Exact ; cela me semble plus économique que X pages de copier/coller

La dernières fois que j'ai eu une discussion sur le sujet (ici même), il est ressorti que la masse est une déformation de l'espace temps causée par la présence (concentration ?) d'énergie.

Voilà voilà ...



(Tu noteras donc que pour courber l'espace dans l'autre sens, il faut donc une énergie négative ...)
https://en.wikipedia.org/wiki/Negative_energy
https://en.wikipedia.org/wiki/Alcubierre_drive

In the Casimir effect, two flat plates placed very close together restrict the wavelengths of quanta which can exist between them. This in turn restricts the types and hence number and density of virtual particle pairs which can form in the intervening vacuum and can result in a negative energy density. This causes an attractive force between the plates, which has been measured.

Y en a ici, qui dépensent tellement d'énergie à déformer l'espace temps, que l'on peut en conclure qu'ils sont à la masse !

bonsoir,la masse s'est aussi dû à l’interaction entre particule.Le boson de higgs n'apporte que 4% de la masse quant au reste je l'est dit au début.J'ai appris cela en regardant les vidéo d’Étienne Klein.

il y a quelque année les physiciens avais eu un calcul qui comprenais la masse et cela les à amener a se reposer la question de qu'es ce que la masse , parce que pendant longtemps la masse dépendait des particules dont le boson de higgs qui passe pour l'élément central de l'origine de la masse , d'ailleurs le boson de higgs c'est un champs qui a disparu et on retrouve juste des traces de son existence,le vide s'est pas rien vu qu'il contient toute les particules probable de l'univers.

voilà se que j'ai appris ,je me passionne pour la physique et cherche à pouvoir enfin me permettre de maîtriser le sujet loin d'être facile lol mais j'adore ça .

anoki88888 a écrit:bonsoir,la masse s'est aussi dû à l’interaction entre particule.Le boson de higgs n'apporte que 4% de la masse quant au reste je l'est dit au début.J'ai appris cela en regardant les vidéo d’Étienne Klein

Laquelle vidéo ? est à quel minute de la vidéo il dit ça ?

anoki88888 a écrit:bonsoir,la masse s'est aussi dû à l’interaction entre particule.Le boson de higgs n'apporte que 4% de la masse quant au reste je l'est dit au début.J'ai appris cela en regardant les vidéo d’Étienne Klein.

Merci de me détromper ...j'avoue que naivement j'étais persuadé d'avoir lu et entendu partout que c'était le mécanisme de Higgs qui rendait compte de la masse un point c'est tout... ( Mais moi aussi je suis assez naif sur ce sujet.  En théorie quantique des champs, je n'ai pas vraiment dépassé l'électrodynamique quantique. )

Bref j'ai consulté un petit livre d'introduction à la th quantique des champs et ouvre au chapitre sur l'origine de la masse.  Je vous traduis  les premières phrases:  

Nous appliquons le mécanisme de Brout-Englert-Higgs pour résoudre le problème de la masse dans la théorie electrofaible.
Ce n'est cependant pas la fin de la question: les masses générées pas la brisure spontanée de symétrie dans le modèle standard ne peut pas rendre compte de la masse des protons et des neutrons (i.e. des quarks), et donc de plus grande partie de la masse qui nous entoure .

Nous verrons que son origine est un effet s'expliquant purement par la mécanique quantique dans la QCD (chromodynamique quantique).  

Voilà.... c'est plus compliqué que je ne pensais..alors merci d'avoir attiré mon attention sur cette question... ...

Ça semble venir de ce que les quarks sont confinés au sein des protons et neutrons.  Les protons/ neutrons sont vus comme des états liés formés de quarks et d'antiquarks et dans ce contexte, les quarks/ antiquarks peuvent être regardés comme obéissant à la la mécanique quantique nonrelativiste.   L'énergie de liaison semble rendre compte d'une partie de la masse..  

Ensuite, semble-t-il que ce n'est encore la fin de l'histoire et que le modèle nonrelativiste ne suffit pas totalement.

bonsoir à tous , https://www.youtube.com/watch?v=9zcYgCVU8Gg j'ai la flème de cherchez à quel moment il en parle .

de rien , badak ,du coups la gravité est-elle génère par seulement la masse ( donc une bonne partie de l’interaction entre particule ?
sachant qu'un trou noir serais aussi léger que l'eau ironique vu comment certains se goinfre de planète.Cela ma surpris d'apprendre qu'un trou noir soit si léger quant on pense à saggitarius A star.

anoki88888 a écrit:bonsoir à tous , https://www.youtube.com/watch?v=9zcYgCVU8Gg j'ai la flème de cherchez à quel moment il en parle .

de rien , badak ,du coups la gravité est-elle génèrer par seulement la masse ( donc une bonne partie de l’interaction entre particule ?

En relativité générale, ce qui produit la gravité (c'est-à-dire courbe l'espace temps ), c'est le tenseur d'energie-impulsion, qui contient la densité d'energie et la densité d'impulsion suivant chacune des directions de l'espace... Dans le contexte de la relativité restreinte, la masse varie suivant le référentiel de l'observateur. Mais cette idée de la masse n'est pas bien définie en général en relativité général puisque tous les référentiels y sont supposés équivalents.
Donc quand on dit que c'est la masse qui courbe l'espace temps, ça semble un concept de "masse" un peu plus général que celui de la vie courante (nonrelativiste). Dans tous les cas, à la limite non-relativiste, l'energie-impulsion (une matrice 4x4) se ramène à la densité ( de masse ) ( nombre scalaire ). Et de toutes façons aussi, la masse au repos, c'est seulement une des formes que prend l'energie... (E=mc2 etc )..

Ce qui encore plus troublant et vertigineux est de se demander ce qu'est l'energie.....

En tous cas pour ma part, je ne suis pas loin de penser que tous ces mots (masse, energie etc) sont seulement des convepts opérationnels valides dans des modèles théoriques spécifiques et que les appliquer à d'autres théories nous fait des problèmes théoriques qui sont peut-être parfois de faux problèmes. Dans le sens où on essais d'utiliser ici par exemple le "langage" classique non-relativiste (l'idée de masse à la Newton) à la compréhension "intuitive" des problèmes de relativité général. Bref... même la conservation globale de l'energie ne fonctionne plus en relativité générale, donc bon...

De l'autre côté, si la vocation de la physique est d'essayer d'expliquer et de comprendre la nature, pas juste de formuler des théories qui fonctionnent pour prédire, alors on doit continuer à triturer tout ce que ces trucs veulent vraiment dire... Mais peut-être qu'il faut aussi adopter le langage approchant le mieux ces concepts et s'en faire une conception intuitive. Bref, en parlant de géométrie, on peut s'en sortir, mais essayer de retraduire cela en langage courant.. je ne sais pas.

anoki88888 a écrit:sachant qu'un trou noir serais aussi léger que l'eau ironique vu comment certains se goinfre de planète.Cela ma surpris d'apprendre qu'un trou noir soit si léger quant on pense à saggitarius A star.

Qu'est-ce que tu veux dire ? Les trous noirs sont effectivement en général très massifs. On t'as vu qu'ils sont legers ?

Badak a écrit:

anoki88888 a écrit:sachant qu'un trou noir serais aussi léger que l'eau ironique vu comment certains se goinfre de planète.Cela ma surpris d'apprendre qu'un trou noir soit si léger quant on pense à saggitarius A star.

Qu'est-ce que tu veux dire ?  Les trous noirs sont effectivement en général très massifs.  On t'as vu qu'ils sont legers ?  

Je pense qu'il voulait dire "moins dense que l'eau".
Il y en a des moins denses que les couches hautes de notre atmosphère, à ce que j'ai cru comprendre.

Stauk a écrit:

Badak a écrit:

anoki88888 a écrit:sachant qu'un trou noir serais aussi léger que l'eau ironique vu comment certains se goinfre de planète.Cela ma surpris d'apprendre qu'un trou noir soit si léger quant on pense à saggitarius A star.

Qu'est-ce que tu veux dire ?  Les trous noirs sont effectivement en général très massifs.  On t'as vu qu'ils sont legers ?  

Je pense qu'il voulait dire "moins dense que l'eau".
Il y en a des moins denses que les couches hautes de notre atmosphère, à ce que j'ai cru comprendre.

Mais alors comment on définirait la densité de la masse dans ce contexte ?  Quelle masse mesurée par rapport à quoi ? Je sais juste que la masse-energie n'est pas localisable en relativité générale...  
Je vois que dans la métrique de Scharzschild, (qui est la métrique pour mesurer les trucs sphériques comme les étoiles ou les trous noirs)  il y a bien comme paramètre la masse totale telle qu'observée depuis des orbites lointaines...    mais ce n'est pas la somme sur le volume de la masse-energie regardée en chacun des points de l'objet sphérique avec la métrique en question.   ( L'élément de volume dépend de la métrique et puisque celle-ci varie de manière nonlinéaire dans l'espace... ce n'est pas si simple )
On peut toujours dire que c'est l' "energie potentielle gravitationnelle" qui contribue aussi à la "masse" et lui permet de varier de manière nonlinéaire.. mais bref, à ce que je comprends, on ne peut pas vraiment parler clairement de masse ou de densité de masse...  
Je pense que lorsque les vrais physiciens du domaine parlent de masse dans ce contexte, il utilise le mot comme abréviation d'une expression plus longue qui serait plus précise et correcte, mais il ne faut penser qu'ils parlent de la masse au sens qu'on lui donne dans notre monde newtonien.    

Bref, (à ce que je comprends) faire des comparaisons comme ça entre les nuages et les trous noirs ça n'a aucun sens... (à moins de vraiment plus préciser de quoi on parle) .

Badak a écrit:
Bref, (à ce que je comprends) faire des comparaisons comme ça entre les nuages et les trous noirs ça n'a aucun sens... (à moins de vraiment plus préciser de quoi on parle) .

Heu .. si on prend le trou noir comme un objet théorique, avec une masse présumée mesurable (ce qui n'est pas absurde), on peut avoir une estimation du volume de shcharz truc.

Pourquoi ne pas faire le ratio masse/volume ?
Ce qui nous donne donc la masse volumique.


Maintenant si on prend ce ratio pour un trou noir super-massique (genre centre de galaxie ou plus gros encore), les revues de vulgarisations semblent affirmer que ça nous donne quelque chose d'assez "léger". Voilà ... ça ne me semble pas spécialement aberrant. On est pas franchement dans la recherche de précision, donc les définitions exactes, et la nature de la masse ne sont pas très importantes. D'ailleurs même si le volume de scharzchild n'est pas réellement quelque chose de physiquement avéré, ça n'enlève rien à ce calcul purement théorique.

Stauk a écrit:

Badak a écrit:
Bref, (à ce que je comprends) faire des comparaisons comme ça entre les nuages et les trous noirs ça n'a aucun sens... (à moins de vraiment plus préciser de quoi on parle) .

Heu .. si on prend le trou noir comme un objet théorique, avec une masse présumée mesurable (ce qui n'est pas absurde), on peut avoir une estimation du volume de shcharz truc.

Pourquoi ne pas faire le ratio masse/volume ?
Ce qui nous donne donc la masse volumique.


Maintenant si on prend ce ratio pour un trou noir super-massique (genre centre de galaxie ou plus gros encore), les revues de vulgarisations semblent affirmer que ça nous donne quelque chose d'assez "léger". Voilà ... ça ne me semble pas spécialement aberrant. On est pas franchement dans la recherche de précision, donc les définitions exactes, et la nature de la masse ne sont pas très importantes. D'ailleurs même si le volume de scharzchild n'est pas réellement quelque chose de physiquement avéré, ça n'enlève rien à ce calcul purement théorique.

Ouais, ok, supposons qu'on prennent la masse et le volume sans chercher à faire précis ou être correct dans les définitions, juste pour avoir un ordre de grandeur. Donc disons qu'on prend le rayon donné par l'horizon du trou noir et sa masse totale vue depuis les orbites lointaines (le paramètre M dans la métrique de Schwarzchild , je suppose que c'est cette masse-là qu'on trouve dans les listes comme sur wiki: je viens d'aller faire un tour pour voir ce qu'eux en disait ).

https://en.wikipedia.org/wiki/Black_hole#Physical_properties

Regarde le tableau intitulé "Black hole classifications" et les valeurs pour chacun ces types de trous noirs:
Supermassive black hole
Intermediate-mass black hole
Stellar black hole
Micro black hole

Dans tous les cas, même en calculant les densités grossièrement et demanière naive, ça reste des densités de masses astronomiques (sans jeu de mot).. Alors dis moi où tu as vu que les trous noirs avaient une densité plus faible que les nuages (ou la pluie etc )

De toutes façons le point interessant, c'est que la masse (considérée en ce sens) ne s'additionne pas linéairement en relativité générale.

@Badak

Supermassive black holes have properties that distinguish them from lower-mass classifications. First, the average density of a supermassive black hole (defined as the mass of the black hole divided by the volume within its Schwarzschild radius) can be less than the density of water in the case of some supermassive black holes. This is because the Schwarzschild radius is directly proportional to mass, while density is inversely proportional to the volume.
Source : https://en.wikipedia.org/wiki/Supermassive_black_hole


Donc ça doit bien être de ça qu'il voulait parler ...
Pour que la densité atteigne le niveau dont je parlais, il suffirait donc de prendre un bidule assez massif, j'imagine que j'ai du lire quelque chose quelque part ... (ou alors j'ai rêvé, c'est possible)


"The largest supermassive black hole ever found contains up to 21 billion times the mass of the sun"
Source : http://www.space.com/32484-gigantic-black-hole-17-billion-suns.html


Je te laisse faire les calculs hein ...

Bonsoir, oui je voulais dire aussi dense que l'eau.
Seul les neutrons subsistent. Lors de l'effondrement de l'étoile. Une autre des vidéos de Étienne Klein j'ai la flemme de recherche(je peux me tromper) il y a plein de choses étonnantes sur les trou noir, justement les trous noirs courbes l'espace et le temps. Pour un être humain qui serait dans l'horizon du trou noir ses pieds qui serait en direction du centre serai en premier à attirer il viendrait en dernier la tête tout à cause de la dilatation du temps,les neutrons ont peu de masse. En plus de cela la mécanique quantique intervient également.


Je peux avoir mal compris.

Je pense aussi qu'il il faut revoir nos concept sur la masse et l'énergie ainsi que la gravité peut-être se trouve la solution à l'unification de la mécanique quantique et de la relativité générale.
On a et de connaissances sur ce qui est le temps peut-être qu'il joue un rôle majeur pour lié mécanique quantique et relativité générale dans une nouvelle physique.
Ça reste mon avis actuel et changera certainement dans l'avenir. On peux rêvée mais il est nécessaire d'être rigoureux et de vérifier sinon ça reste équivalent au la pensée aristotélicienne.

Je suis ouvert à d'autres informations permettant une meilleure compréhension.

anoki88888 a écrit:
Je peux avoir mal compris.  

Certainement. Le rayon de Schwarzwild pour la Terre c'est 8mm ( si je me rappelle bien). Ca veut dire que la densité du TN correspondant est au moins égale à la masse de la Terre divisé par le volume d'une boule de 8mm (puisqu'un TN a forcément un diamètre inférieur à celui de son horizon). Comparé à de l'eau...

hobb a écrit:

anoki88888 a écrit:
Je peux avoir mal compris.  

Certainement. Le rayon de Schwarzwild pour la Terre c'est 8mm ( si je me rappelle bien). Ca veut dire que la densité du TN correspondant est au moins égale à la masse de la Terre divisé par le volume d'une boule de 8mm (puisqu'un TN a forcément un diamètre inférieur à celui de son horizon). Comparé à de l'eau...

Et pour 17 millions de masses solaires, c'est quoi le rayon ? Parce que c'est le 17 Megas soleils dont on subodorait qu'il était moins dense que de l'eau.

Ca fait un rayon de 50.150 milliards de m, soit un volume de 5.28 10^32 m^3, pour une masse de 33.81 10^36 kg.
Le rapport masse / volume ça fait 6.40 10^4 kg/m3, soit encore 64 fois plus que l'eau (sauf erreur de calcul).

Par contre, il est intéressant de noter la chose suivante : la densité (masse / volume de Schwarzschild) décroit en 1/masse². Donc effectivement, à un moment ça finira par etre moins dense, mais il faut qu'il soit encore plus gros (8 fois environ).

.

http://www.space.com/32484-gigantic-black-hole-17-billion-suns.html

Bon en fait c'était 17 Milliard (Giga) soleils la masse du trou noir et non 17 millions. Donc ça devrait être en effet plus léger que de l'eau,

Dans ce cas ok ^^

Hobb a écrit:Par contre, il est intéressant de noter la chose suivante : la densité (masse / volume de Schwarzschild) décroit en 1/masse². Donc effectivement, à un moment ça finira par etre moins dense, mais il faut qu'il soit encore plus gros (8 fois environ).

Stauk a écrit:
...
Donc ça doit bien être de ça qu'il voulait parler ...
Pour que la densité atteigne le niveau dont je parlais, il suffirait donc de prendre un bidule assez massif, j'imagine que j'ai du lire quelque chose quelque part ... (ou alors j'ai rêvé, c'est possible)


"The largest supermassive black hole ever found contains up to 21 billion times the mass of the sun"
Source : http://www.space.com/32484-gigantic-black-hole-17-billion-suns.html

J'avoue que je n'avais pas remarqué ça !

Bon finalement, il existe certains rares trous noirs dont la densité (évaluée avec le r de scharwzschild) serait celle de l'eau, mais j'avais cru comprendre que tu affirmais que les trous noirs en général avait cette densité.

C'est étonant en effet, mais finalement c'est un peu "triché" dans le sens où l'horizon est juste d'autant plus loin du "vrai" trou noir que le trou noir est "gros".  

Intuitivement, l'effondrement gravitationnel ne va sûrement pas augmenter l'espace entre les particules ! Ça me semble un contresens de conclure que les plus massifs des trou noir supermassifs soient en densité plus leger que l'eau... donc à mon avis, cette conclusion indique juste que de prendre le rayon de shwartzschild pour évaluer la taille du trou noir ne nous donne pas de sens physique valable ici...

Badak a écrit:
Intuitivement, l'effondrement gravitationnel ne va sûrement pas ...

Intuitivement tant qu'on aura pas une théorie sur laquelle s'appuyer, ça va être difficile de contre argumenter ce que tu affirmes !
Quand on parle de physique au voisinage du rayon de scharzchild, on parle d'une physique pour laquelle on a pas de modèle.

Je lis votre très intéressante discussion, même si je suis largement dépassé sur le plan des connaissances physiques qui seraient nécessaires pour débattre de la nature intime des grandeurs en question.

Alors je vais intervenir en candide et puis proposer une interprétation spéculative de la masse, et même de la réalité dans son ensemble et de la vie. Cela pour prévenir ceux qui seraient réfractaires à l'introduction de la philosophie dans un débat scientifique.

Tout d'abord le candide

Je m'interroge sur l'équivalence de nature qu'il y aurait entre la masse et l'énergie, voire avec une notion plus abstraire encore (ainsi Badak a introduit le tenseur d'énergie-impulsion).

Alors j'ai une question : peut-on disposer d'un article faisant le point sur les divers contextes de l'observation physique et de son utilisation où l'on envisage des transitions entre masse et énergie ? ou alors peut-on faire le point ici sur ce sujet ? Je pense à la combustion, à la chimie avec les réactions exothermiques et à la physique nucléaire avec la désintégration de particules.

Ensuite le philosophe, si je peux me permettre de me couvrir de cette casquette

Comme j'ai eu l'occasion de le mentionner plusieurs fois sur ce forum, je m'intéresse aux grandeurs physiques et à la façon de les relier, dans la perspective d'obtenir une sorte de base privilégiée de grandeurs et de relations formelles, une base qui serait nécessaire et suffisante pour exprimer toutes les autres grandeurs.
L'idée n'est pas de moi, mais je privilégierais trois notions : la masse-énergie, le temps et l'information, la première étant physique, la troisième ne l'étant pas mais servant à exprimer les configurations physiques, et la seconde problématique.

Mon hypothèse, ou plutôt ma position puisqu'il ne s'agit pas strictement de science, c'est que l'homme est au centre du monde... Enfin, non, ne craignez rien : je n'en reviens pas à une conception ancienne avec un homme créé par Dieu dans le jardin que serait une Terre au centre du cosmos... Je veux dire que la vie, en tant que non réductible à la physique (mon point de vue), sans pouvoir être définie, ne pourrait être évacuée d'une interprétation ultime du monde, qu'elle en serait en quelque sorte le point aveugle.

Alors j'en reviens à la masse, définie en chimie disait-on quand j'étais au lycée comme la quantité de matière. Ne pourrait-on dire que la masse-énergie, ou quel que soit le nom qu'on lui donne, serait la quantité de réalité ? C'est-à-dire qu'il y aurait deux entités : un champ réel et un champ vital intimement liés, qui s'étendraient partout dans le monde, et qui se manifesteraient uniquement dans l'observation (où l'on effectue une mesure des grandeurs réelles et où se produit une épreuve existentielle qui consiste en la sensation que la réalité imprime à l'observateur). C'est-à-dire que la constitution d'une physique comme théorie indépendante de ce qui peut l'éprouver serait forcément incomplète. D'où la difficulté à élaborer une théorie de tout.

Dans cette perspective, on pourrait dire que la masse est la réalité figée, et l'énergie son expression en relation avec l'observateur, cette relation initiant le temps. C'est-à-dire que le temps correspondrait au contact du champ réel et du champ vital, là où la sensation produit un état différent de la réalité, selon un arrachement à ce qui est figé. Et cet arrachement, qui utilise cette réalité qu'est la masse-énergie et cette non-réalité qu'est la logique, ou l'intelligence (d'où l'information qu'on peut trouver au sein du monde), c'est ce qu'on appelle le libre arbitre, consubstantiel au champ vital.

bonsoir,il n'y pas de mauvais avis tant que celui-ci est constructif ( ici je suis pas sur qu'ils puissent y en avoir sur des sujets sérieux).
La Relativité n'est pas né d'un seul Homme qui est Einstein , sauf erreur il en discuter avec des personnes qui n'y avoir aucune connaissance juste un point de vue philosophique , les échanges peuvent amenée une nouveau point de vue que le physicien n'a pas .

Je voulais pas en parler de suite mais bon, j'ai une idée autre que celle de les théorie du tout,une idée s'est quelque chose qui n'est qu'une autre porte vers d'autre possible avant de pouvoir être une hypothèse plus poussé.
L'idée serais que la gravité dit quantique serais pas une équation simple mais un ensemble regroupé ,comme les ensembles d'infini dont chaque ensemble donnerais au temps un écoulement (constant), la gravité serais issu du nombre de ses ensembles quantique , la mécanique serais se qui compose la relativité et le fameux mur de planque une autre physique lié au ensembles.La mécanique ne peut former un tout avec la relativité mais serais asymétrique avec leur lois en fonction de la dimension .


cette idée m'est venu à réfléchir sur les trou noirs , on a bien là l'exemple que la relativité coexiste avec la mécanique quantique (temps ,gravité,neutron"mécanique"),il est peut être inenvisageable d'avoir une théorie du tout quant l'un est local et l'autre avec les champs. On oublie le temps qui n'est pas définie réellement et d'un point de vue physique,on aussi la gravité qui est attractive uniquement .

pour la densité des trou noir , justement arrivé à un certains diamètre , ils sont très léger et cela à étais découvert il y a peu , observant des TN à dimension critique dont la taille ne peut excéder un certains diamètre .

L'effet des marée gravitationnelle voilà le mot que je chercher plus haut ,se qui rends difficilement pensable de voyager dans les trou de ver ( sauf erreur , les marées sont pas propre au TN)

Stauk a écrit:
Quand on parle de physique au voisinage du rayon de scharzchild, on parle d'une physique pour laquelle on a pas de modèle.

Au niveau de l'horizon on sait très bien ce qu'il se passe, et meme à l'interieur (c'est de la RG avec une métrique non euclidienne), c'est au niveau de la singularité qu'on ne sait pas (nécessité de MQ relativiste).

bonsoir , es-ce une preuve que la RG et la MQ sont unifiable ? es-ce asymétrique ?
je suis très loin de pouvoir démontrer se que j'ai en tête mais vu que pour l'instant j'ai pas vu d'article dessus ,je trouve intéressant une nouvelle piste autre que les théorie des cordes dont trop de variante sont possible "on bricole un peu pour que ça fonctionne".

d'ailleurs La RG on y trouve la matière noir un objet qui n'est pas définie (sauf si je me trompe)

hobb a écrit:

Stauk a écrit:
Quand on parle de physique au voisinage du rayon de scharzchild, on parle d'une physique pour laquelle on a pas de modèle.

Au niveau de l'horizon on sait très bien ce qu'il se passe, et meme à l'interieur (c'est de la RG avec une métrique non euclidienne), c'est au niveau de la singularité qu'on ne sait pas (nécessité de MQ relativiste).

Comment est ce que tu définis le volume où commence la singularité ?

Ben on est bien d'accord que c'est bien au niveau de la singularité qu'on ne sait pas, pas au niveau de l'horizon...

hobb a écrit:Ben on est bien d'accord que c'est bien au niveau de la singularité qu'on ne sait pas, pas au niveau de l'horizon...

Je ne sais pas ce que tu appelles la singularité, et comment tu la définis. Moi quand je regarde depuis la terre, je considère que la physique dont on m'a parlé s'arrête proche de l'horizon ... (c'est bien au niveau de l'horizon que se produit l'effet Hawking d'évaporation non ???)

Stauk a écrit:
Je ne sais pas ce que tu appelles la singularité, et comment tu la définis. Moi quand je regarde depuis la terre, je considère que la physique dont on m'a parlé s'arrête proche de l'horizon ...

Ben non, le modèle marche aussi de l'autre coté.

Stauk a écrit:(c'est bien au niveau de l'horizon que se produit l'effet Hawking d'évaporation non ???)

Heu oui, et puis ? On sait aussi faire des diodes à effet tunnel, c'est pas pour ça que la physique est fausse de l'autre coté de la barrière de potentiel...

Je vais tenter une analogie. Tu prends un lac qui s' évapore (l'évaporation etant un phénomène purement quantique). Que ce phénomène ne se produise qu a l'interface eau/air n'implique pas que les modèles qu'on utilise pour l'air ne sont pas valables pour l'eau (et en l'occurence ils le sont, valables).

https://fr.wikipedia.org/wiki/Entropie_des_trous_noirs
https://fr.wikipedia.org/wiki/Principe_holographique

En astrophysique, le paradoxe de l'information est un paradoxe mis en évidence par Stephen Hawking en 1976 opposant les lois de la mécanique quantique à celles de la relativité générale. En effet, la relativité générale implique qu'une information pourrait fondamentalement disparaitre dans un trou noir, à la suite de l'évaporation de celui-ci. Cette perte d'information implique une non-réversibilité (un même état peut être issu de plusieurs états différents), et une évolution non unitaire des états quantiques, en contradiction fondamentale avec les postulats de la mécanique quantique.

Ces postulats impliquent que tout état physique est représenté par une fonction d'onde, dont l'évolution dans le temps est gouvernée par l'équation de Schrödinger. Cette équation est déterministe et réversible dans le temps, et permet donc de toujours déterminer de manière univoque les états précédant un état donné. Ceci implique que l'information doit toujours être préservée, quelles que soient la complexité ou la violence des événements physiques transformant un système, même si l'information se trouve diluée et mélangée de manière indétectable.

Or, la relativité générale stipule que l'horizon d'un trou noir est un point de non-retour absolu, et que toute matière, énergie et donc information absorbée par un trou noir ne pourra jamais en sortir. Cela ne posait pas de problème fondamental jusqu'à ce que Stephen Hawking mette en évidence, en 1975, que les trous noirs s'évaporent et peuvent disparaitre complètement, emportant ainsi irrémédiablement l'information dans leur disparition.

@Hobb :
Je ne sais pas si ça vaut vraiment le coup de débattre, c'est un fait que je ne comprends pas tout, mais j'ai l'impression qu'on est pas tout à fait sur la même longueur d'onde !

Mais que ce soit un point de non retour ou pas, en quoi ça change le fait qu'on sait très bien modéliser ce qu'il y a derrière... (hormis la singularité) ? Que les géodésiques se retrouvent topologiquement enfermées dedans ne veut pas dire qu'on ne sait pas les décrire...

D'ailleurs la preuve : on sait que la matière a une géodésique en spirale et les photons sphérique...

hobb : le problème c'est l'incompatibilité entre RG et Mécanique Quantique, incompatibilité mise en évidence par la non conservation de l'information. Je pense que c'est relativement clair, en particulier avec les citations et wiki que j'ai mis en lien juste au dessus, je ne sais pas quoi dire de plus.

De manière très nette le problème se pose dés que l'information franchi l'horizon : on ne sait pas ce qui se passe à cette limite, les modèles deviennent incompatibles.

Stauk a écrit:
De manière très nette le problème se pose dés que l'information franchi l'horizon : on ne sait pas ce qui se passe à cette limite, les modèles deviennent incompatibles.

Du tout. Mais bon, bref.

hobb a écrit:

Stauk a écrit:
De manière très nette le problème se pose dés que l'information franchi l'horizon : on ne sait pas ce qui se passe à cette limite, les modèles deviennent incompatibles.

Du tout. Mais bon, bref.

Non pas bref ... si le paradoxe (de l'information) n'est pas lié à l'horizon, merci de préciser (voir de filer une source). Sinon pour le moment je vais présumer que c'est bien le cas ... si la communauté en sait plus, c'est couillon de me laisser sur un modèle erroné.

Actuellement

Stauk a écrit:

hobb a écrit:

Stauk a écrit:
De manière très nette le problème se pose dés que l'information franchi l'horizon : on ne sait pas ce qui se passe à cette limite, les modèles deviennent incompatibles.

Du tout. Mais bon, bref.

Non pas bref ... si le paradoxe (de l'information) n'est pas lié à l'horizon, merci de préciser (voir de filer une source). Sinon pour le moment je vais présumer que c'est bien le cas ... si la communauté en sait plus, c'est couillon de me laisser sur un modèle erroné.

Pas besoin de source, l'équation d'Einstein reste parfaitement valable hors de la singularité mais sous l'horizon. Ca fait partie de son domaine de définition. Là tu es en train de faire un mélange entre MQ, relativité et thermodynamique, c'est plus la thermodynamique qui risque d'etre à coté de la plaque (voire certainement) que la relativité (puisque son domaine d'application ne s'étend pas que jusqu'aux interfaces unidirectionnelles en terme d'information). Aucune raison que ça change derrière l'horizon ou pas. La, encore navré pour toi, mais ce n'est pas avec des paroles en l'air que tu comprendras quoique ce soit, il faut des bouquins et des années. Il faut arrêter de croire ici [pas particulièrement toi] que parce qu'on est "intelligent" on peut comprendre des années d'études en claquant des doigts. Sérieusement ça commence à m'emmerder sévèrement ce manque flagrant d'humilité. Ca ne vous percute pas à l'esprit que : oui, il y a des choses extrêmement compliquées, et non, ce n'est pas en prenant un café le matin et sans la moindre base scientifique qu'on comprends tout çà.

Ne t'en déplaise, l'équation d'Einstein fonctionne très bien derrière l'horizon, suffit de voir les TN de Kerr et équivalents, qui ne peuvent etre décrits qu'avec la relativité derrière l'horizon.

Allez, pour le fun, tu veux une source : application de la RG derrière l'horizon :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Trou_noir_de_Kerr#Bloc_2
https://fr.wikipedia.org/wiki/Trou_noir_de_Kerr#Bloc_3

wikipedia a écrit:Bloc 2
C'est la région située sous l'horizon externe. De la même manière que pour l'horizon de Schwarzschild caractérisant un trou noir sans rotation, aucun objet ne peut émerger de l'horizon des événements.

Bloc 3
C'est la région de l'espace-temps située sous l'horizon interne contenant la singularité annulaire source de la gravité.

Tiens, c'est marrant, c'est la meme équation qui régit les 3 zones...

Donc à moins que tu n'arrive à invalider l'équation d'Einstein derrière l'horizon (ce qui entraînerait des différences entre observation et théorie, ne serai-ce qu'au niveau de l'accrétion parce que les forces de marrée seraient mal estimées), merci de préciser comment. Et sans paroles en l'air, tu prends le modèle et tu me démontres qu'il est foireux (tout en collant aux observations, ça va de soi).

La science ne se limite pas à tes connaissances. Et comme j'en ai marre de parler à des murs, j'arrete là.

hobb a écrit:
Pas besoin de source, l'équation d'Einstein reste parfaitement valable hors de la singularité mais sous l'horizon
Allez, pour le fun, tu veux une source : application de la RG derrière l'horizon :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Trou_noir_de_Kerr#Bloc_2
https://fr.wikipedia.org/wiki/Trou_noir_de_Kerr#Bloc_3

Citation directe de tes sources :
<Le discriminant ne possède aucune racine réelle et l'espace-temps n'a pas d'horizon. Dans ce cas de figure, il n'y a pas de trou noir, et on parle alors de singularité nue. L'intérêt de cette solution particulière est plutôt limité puisque Werner Israel a démontré dans les années 1980 que toute interaction d'un trou noir tournant à sa fréquence maximale tend à ralentir son moment angulaire. Il semblerait donc qu'il n'existe aucun moyen physique de "construire" un espace-temps de Kerr rapide. C'est l'idée formulée initialement par Roger Penrose appelée conjecture de la "Censure cosmique".>

hobb a écrit:c'est plus la thermodynamique qui risque d'etre à coté de la plaque (voire certainement) que la relativité (puisque son domaine d'application ne s'étend pas que jusqu'aux interfaces unidirectionnelles en terme d'information). Aucune raison que ça change derrière l'horizon ou pas. La, encore navré pour toi

Faudrait voir à séparer ce qui relève de tes émotions personnelles, de la discussion rationnelle.  Ce n'est pas la première fois que l'enchaînement de tes réponses devient un écheveaux, rendant la discussion totalement surréaliste : tu réponds à une question posée en mélangeant de l’agressivité émotionnelle qui n'a absolument aucun rapport avec la discussion, avec des éléments potentiellement recevables mais non directement logiquement connectés à la question à laquelle tu fais mine de répondre.

hobb a écrit:La science ne se limite pas à tes connaissances. Et comme j'en ai marre de parler à des murs, j'arrete là.

J'apprécie quand tu cites des sources, car parfois ça m'aide à compléter ma vision des choses. Je ne sais pas comment réagir à ta détresse émotionnelle par contre.

hobb a écrit:
Pas besoin de source, l'équation d'Einstein reste parfaitement valable hors de la singularité mais sous l'horizon. Ca fait partie de son domaine de définition. Là tu es en train de faire un mélange entre MQ, relativité et thermodynamique, c'est plus la thermodynamique qui risque d'etre à coté de la plaque (voire certainement) que la relativité (puisque son domaine d'application ne s'étend pas que jusqu'aux interfaces unidirectionnelles en terme d'information). Aucune raison que ça change derrière l'horizon ou pas. La, encore navré pour toi, mais ce n'est pas avec des paroles en l'air que tu comprendras quoique ce soit, il faut des bouquins et des années. Il faut arrêter de croire ici [pas particulièrement toi] que parce qu'on est "intelligent" on peut comprendre des années d'études en claquant des doigts. Sérieusement ça commence à m'emmerder sévèrement ce manque flagrant d'humilité. Ca ne vous percute pas à l'esprit que : oui, il y a des choses extrêmement compliquées, et non, ce n'est pas en prenant un café le matin et sans la moindre base scientifique qu'on comprends tout çà.

Ne t'en déplaise, l'équation d'Einstein fonctionne très bien derrière l'horizon, suffit de voir les TN de Kerr et équivalents, qui ne peuvent etre décrits qu'avec la relativité derrière l'horizon.

Allez, pour le fun, tu veux une source : application de la RG derrière l'horizon : ....

Je t'avoue humblement que moi aussi il me semblait que la RG était de moins en moins valide à mesure que derrière l'horizon on s'approchait des singularités...  De la manière que la physique est enseignée, on a un cours de RG et des cours de MQ, et plus tard de QED de base...  Mais toute cette question de voir les interactions (et limites respectives) entre RG et théorie quantique, ça semble se voir surtout à un niveau vraiment plus avancé (que je n'ai pas ) ( la saveur s'en acquiert un peu dans une certaine vulgarisation à la Etienne Kleine à mon sens).  D'ailleurs je trouve épatant que tu sembles te spécialiser en physique computationnelle des fluides, mais que tu sembles avoir été assez loin dans les autres domaines.  
(En fait Merci pour les références aussi sur les trous noirs autres que de Schwartzschild, les seuls que j'avais rencontrés. )

En tous cas, du point de vue général de la question de la validité des théories et modèles, il me semble qu'en physique, ce n'est pas toujours si simple. Une théorie peut faire d'assez bonnes prédictions sans pour autant interdire qu'une théorie plus avancée (à venir) puissent apporter des corrections importantes.  (justement je pense aux corrections relativistes apportées aux orbites de mercure, ... la prédiction de ces orbites aurait apriori due rentrer dans les limites de  validité de la mécanique céleste hamiltonienne (mais ça n'a pas suffit ).  Donc difficile d'évaluer apriori les limites de validité des théories puisqu'elles dépendent aussi des observations empiriques futures.  

Et pour ce qui est de mesurer ce qui se passe dans les trous noirs en tenant compte de la matière..... (parce que bref, la relativité générale construit tout-de-même son beau monde géométriquement lisse comme si la matière n'existait pas:  l'espace-temps y est "comme un théatre vide")..  il me semble que ce doit être assez difficile de vérifier les prédictions théoriques portant sur l'intérieur des trous noirs.    

Bon, bref, c'est clair que la RG reste valide tant que les fluctuations quantiques peuvent être considérées négligeables...  Une singularitié mathématiquement est un point... et ne peut pas avoir d'extension..  Mais physiquement, il "devrait" y avoir une extension non ? Donc un voisinage de cette singularité devrait exister où les effets quantiques doivent être considérés     Et puis lorsqu'on essaie de parler de la masse (c'est ça le sujet après tout), et qu'on voit qu'on ne peut pas en parler localement, ces considérations locales pourraient faire appel à l'infiniment petit.  
Je veux dire que par la géo diff, les propriétés locales en RG sont décrites comme si les variétés étaient parfaitement lisses partout, mais cette approximation n'est valide que pour une discussion de propriétés globales (comme ici pour la densité globale tenant compte de la totalité de la masse M et du volume total vu depuis très loin... ) (alors que la densité, si elle est continue, implique des quantités infinitésimales )....  
Et puis, est-ce que physiquement ça semble vraiment "raisonnable" de dire qu'un trou noir ait une densité comparable à celle de l'eau ? C'est le résultat du choix des définitions de la masse et du volume de manière à ce qu'elles aient un sens ( global ), mais parler de densité sans faire attention lui prête un sens local...  
Peut-on vraiment discuter localement  de la masse sans introduire de notions quantiques ?

Comment pourrait on construire des notions plus appropriées pour en discuter.   En existe il ?

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Je vois finalement sur wiki une page portant sur la question de la masse en RG
.. (mais je n'ai pas lu les détails sur le formalisme ADM qui a l'air très cool ) .  D'une part j'ai cru saisir ailleurs que le problème de définir localement la densité de la masse restait entier, mais je vois aussi sur la page wiki de la masse de komar des définitions où on on obtient la masse totale en intégrant une forme différentielle qu'on pourrait voir comme une densité. Dans le fond je vois qu'il s'agit juste d'intégrer sur le volume 4D en suivant un champ qui respecte la symétrie de translation du temps de la métrique. Alors (sous la condition de stationnarité et sans rien de considérer de quantique) on devrait bien pouvoir  intégrer uniquement suivant le temps et ainsi obtenir une 3forme différentielle représentant la densité de masse en un point défini de l'espace 3D (indépendamment du temps).  Pourquoi ça ne marcherait pas ... est un des points que finalement je ne comprends pas...  

J'allais te demander une référence  (clin d'oeil pas méchant pour rire    )  En fait j'ai vu un bouquin de 2000 p sur la gravitation à la librairie mais si je me mets à lire tout ce qui m'interesse je ne terminerais jamais ma thèse (et c'est ce qui se passe depuis un certain temps en fait), .... alors j'aimerais juste trouver une façon facile et sans effort d'acquérir le savoir universel du secret de la question en te demandant de résumer le livre en 20 lignes max.   Sans rire, le talent de pédagogue consiste à donner l'illusion aux apprenants qu'ils comprennent un peu ce que toi même ignore (dixit un de mes profs.. )    

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(   Je maintiens tout de même que l'explication de cette masse ne peut pas se faire sans revenir aux propriétés quantiques.  Ce n'est pas la masse mais bien la courbure de l'espace-temps qui crée la gravitation à ce qu'il me semble....  On impute ensuite cette energie à une "masse", mais ce n'est pas un concept premier en RG  .    Et ça ne me semblerait pas avoir de sens que de dire que c'est la courbure qui crée la masse... )

Badak a écrit:
Je maintiens tout de même que l'explication de cette masse ne peut pas se faire sans revenir aux propriétés quantiques.  

C'est aussi mon sentiment profond.

C'est surtout que vous voyez l'horizon comme un phénomène physique alors que ce n'est qu'une conséquence de la courbure [extreme] de l'espace temps. Si tu traverse l'horizon, tu ne t'en apercevras meme pas...

L'équation d'Einstein reste parfaitement valide en le traversant.

Quant à son évaporation, si tu veux le mettre dans cette équation, tu peux, mais sincèrement t'as au moins une bonne dizaine (voire plus) d'ordre de grandeur entre les différents termes... Là c'est juste titiller pour contre argumenter un problème de fond qui n'a pas été compris ici.

hobb a écrit:C'est surtout que vous voyez l'horizon comme un phénomène physique alors que ce n'est qu'une conséquence de la courbure [extreme] de l'espace temps. Si tu traverse l'horizon, tu ne t'en apercevras meme pas...
L'équation d'Einstein reste parfaitement valide en le traversant.
Quant à son évaporation, si tu veux le mettre dans cette équation, tu peux, mais sincèrement t'as au moins une bonne dizaine (voire plus) d'ordre de grandeur entre les différents termes... Là c'est juste titiller pour contre argumenter un problème de fond qui n'a pas été compris ici.

Le problème est la conservation de l'information. Une fois que la courbure devient trop grande, l'information ne peux plus s'échapper. Sauf que le trou noir fini par disparaître. Donc contradiction. Donc le modèle ( consistant à appliquer la RG seule pour modéliser les fortes courbures) est erroné. On ne peut pas avoir de certitude à propos de ce qui se passe lorsque la courbure devient très intense (de même qu'en mécanique newtonienne, on ne peut avoir une idée de ce qui se passe lorsque la vitesse devient très grande)

Stauk a écrit:
Le problème est la conservation de l'information.

La relativité ne se préoccupe pas de ce problème. Tu me dis que la relativité n'est pas applicable de l'autre coté de l'horizon, je te dis que si. C'est tout. Et puis quand bien meme, la conservation de l'information n'est pas obligatoire, on part de ce principe là mais rien ne nous dit qu'il soit valable partout et tout le temps...

Tout comme la conservation de l'énergie. On dit toujours qu'elle se conserve mais il existe au moins un cas où ce n'est pas vrai.

[quote="hobb"]C'est surtout que vous voyez l'horizon comme un phénomène physique alors que ce n'est qu'une conséquence de la courbure [extreme] de l'espace temps. Si tu traverse l'horizon, tu ne t'en apercevras meme pas...

L'équation d'Einstein reste parfaitement valide en le traversant.

Quant à son évaporation, ..../quote]
Bon je semble inclus du fait que j'ai dit

a écrit:Je maintiens tout de même que l'explication de cette masse ne peut pas se faire sans revenir aux propriétés quantiques.

...
Je ne vais pas débattre à savoir ce qu'est un phénomène physique ici . ( Pour moi, l'horizon est un peu comme une orbite autour du centre d'un astre, ou comme le minimum d'un potentiel autour d'un corps de symétrie circulaire ou sphérique. ) C'est une question de sémantique des mots.. Les concepts abstraits de la physique sont -ils physiques ? C'est un débat très important mais ici je pense qu'on s'en fout un peu.. )

Que les equations d'Einstein soient valides des deux côtés de l'horizon qui est une notion abstraite: meuh oui.

Mais justement cela suggère justement que l'horizon ne joue pas un rôle important dans cette histoire de masse et de densité... Et donc qu'on ne devrait peut-être pas considérer fiables des calculs de densité de trous noirs basés sur le rayon de schartzschild.
Ce calcul n'a été fait que parce que c'était ce qui a de plus simple et cohérent apriori... c'est une première approximation grossière si on veut ... mais ça ne signifie pas que ce soit une manière très valable de donner du sens physique à la notion de densité de masse des trous noirs...

Est-ce que tu trouves vraiment qu'il est sensé de prétendre que la matière soit aussi peu dense "dans" "certains" trous noirs supermassifs ?

La relativité générale suffit-elle vraiment dans ton opinion à expliquer la masse (même dans les conditions du trou noir) ?
Bref, est-ce que pour toi c'est la courbure qui explique (i.e. qui cause ) la masse ?
Ça me semble au contraire le tenseur d'energie impulsion qui cause la courbure, et ce tenseur est fait des composantes qui sont conceptuellement rattachées à la masse (energie, impulsion etc).

Expliquer la masse est-t'il vraiment possible sans faire intervenir aucune particules de "matière", ni aucune interaction médiée par des particules.

Le problème avec Einstein
C'est que basiquement un poid c'est m*g
Donc pour la mesurer on retire la gravité

G est égale a facteur dimensionel avec le tenseur energie impulsion representant la quantité d'energie

E=mc2

Du coup pour approfondir on doit tout quantifier et on rentre dans la physique quantique le problème étant que l'on est encore dans un grand flou artistique quand il sagit d'unifier la gravité d'Einstein et ce que l'on observe a très petite échelle.

Je résume tout ca très très vulgairement pour dire que si mon fils me demande "Dis Papa, c'est quoi la masse ?" je répondrais simplement : Tu te pose trop de questions et demande toi plutôt ce qu'est la matière et l’énergie, d’ailleurs fils c'est quoi c'est quoi une particule ?

Ouais je serait un très mauvais père
Et puis on ne se pose peut être pas les bonnes questions si l'on considère la relativité générale comme vérité absolue, en physique et dans toutes les sciences on ne peut rien prouver avec certitudes, on trouve juste des équations qui marchent bien en fonction de ce que l'on observe et nous sommes presque aveugles.

Car si l'on ne prend que Einstein en référence les atomes devrait s’effondrer sur eux mêmes donc ca marche bien si l'on considère un atome comme l'unité insécable, sauf que nous on aime casser des atomes ^^

Du coup le mec qui répond a toutes les questions que l'on se pose aujourd'hui en physique serait élevé au même rend que Einstein et révolutionnera notre compréhension de la physique, donc moi je lache l'affaire, je ne suis pas ce génie et puis il vous reste a unifier force nucléaire fort/faible, electro magnétisme et gravitation.

Bon courage monde !