physique question #1254



Michael Parks (Genre: mâle, Àge: 65 années) de Lac écossais, Breton de cap, N.S. sur 10 février, 2003 demande:

Q:

Si rien ne peut s'échapper d'un trou noir, comment se fait-il que nous soyons ici ? Le grand coup doit avoir été la mère de tous les trous noirs.

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la réponse

Doug Hube répondu le 14 mars, 2003, R:

L'équation descriptive simple pour un trou noir relie son rayon, R, à sa masse, M.R = 2GM/c le ** 2 où G est la constante universelle de la pesanteur, et c est la vitesse de la lumière (ici carrée). il est intéressant de noter cela que la même équation peut être dérivée en utilisant la théorie de la gravité newtonienne et la théorie d'Einstein de relativité générale.

Dans la marge des incertitudes dans notre connaissance du rayon de l'univers observable et de la masse contenus dans l'univers, cette équation est satisfaite même maintenant, environ 13 milliards d'années après le grand coup. Dans ce sens, l'univers a les caractéristiques apparentes d'un trou noir, bien que ce pourrait également être nothinng davantage qu'une coïncidence intéressante.

Un trou noir, si grand au centre d'une galaxie, ou plus petit qui a résulté de l'évolution et de la mort d'un massif tenir le premier rôle, est un objet/structure/chose qui existe dans l'espace et le temps. C'est-à-dire, un trou noir « normal » est un objet existant dans l'univers beaucoup plus grand.

Le grand événement de coup n'était pas une explosion qui s'est produite dans un grand, vide espace. Plutôt, le grand coup était le déploiement initial de l'espace et du temps. Toutes les parties de l'univers étaient des participants au grand événement de coup.

Quand nous parlons de l'expansion de l'univers comme indiqué par la récession des galaxies, c'est l'espace qui est augmentant et portant les galaxies avec lui, et pas les galaxies qui « vraiment » se déplacent par l'espace. Par conséquent, il pourrait en principe y avoir des galaxies au delà du bord de l'univers observable qui reculent apparemment à une vitesse au-dessus de la vitesse de la lumière. Nous ne pourrions pas voir elles, naturellement, et parce qu'elles ne voyagent pas par l'espace plus rapidement que c que les principes fondamentaux de la relativité spéciale ne sont pas violés.

Du même coup, ou juste après au grand coup, toute matière dans l'univers a été étroitement confinée mais était tellement aussi l'espace et temps. La balance de l'univers a de tous points différé de ce qu'est maintenant il, et il n'y avait aucun « extérieur ». Un observateur hypothétique à l'intérieur -- comme tous les observateurs doivent être à moins que nous vivions dans un hyperverse dimensionnel plus élevé -- verrait un déploiement de l'espace et de temps comme le faisons, avec la matière portée le long dans le continuum de spacetime, et n'observerions nous rien qui contredit les principes de la relativité.

Don Page, Physicist, U of Alberta répondu le 14 mars, 2003, R:

Je pourrais également dire qu'un trou noir est défini comme région de laquelle aucun signal ne peut s'échapper à l'infini (signification infiniment à lointain, supposant qu'il y a une telle région). Si notre univers augmente pour toujours, et si nous sommes dans une pièce qui augmente également pour toujours, alors nous ne sommes pas dans un trou noir. (Le grand coup n'a pas besoin d'être à l'intérieur d'un trou noir, contrairement à un certain populaire pensant cela est reflété en question originale.)

Si l'univers ne dure pas pour toujours mais des recollapses, alors efficacement l'univers entier est à l'intérieur de quelque chose infiniment comme un trou noir. Alors nous ne nous sommes pas échappés, mais nous et le reste du bidon d'univers durons pendant un long mais fini temps.

Techniquement, si l'univers est rudement le même partout et des recollapses par la suite, il n'y a simplement aucune région infiniment lointaine où les rayons légers peuvent continuer dessus pour toujours, et ainsi la définition d'un trou noir ne s'appliquerait pas. Tellement même alors nous ne serions pas vraiment dans un trou noir, depuis lors là ne serions aucune région extérieure qui ne pourrait pas recevoir des signaux de nous. Naturellement, si notre partie des recollapses d'univers, parce que nous il est efficacement identique si il y a une région extérieure qui survit, mais je suis l'énonciation juste qui par la définition technique d'un trou noir, ce scénario également ne compterait pas en tant qu'ayant un trou noir.

On pourrait être bien plus pédant et noter que si les recollapses entiers d'univers, tient le premier rôle même cet effondrement beaucoup plus tôt ne pas former vraiment les trous noirs, puisqu'il n'y a aucun extérieur qui dure pour toujours. Mais si l'univers dans l'ensemble dure beaucoup plus longtemps que la région qui s'effondre intérieur un tenir le premier rôle, nous plions la définition stricte d'un trou noir un peu et disons que la région qui s'effondre est un trou noir, puisqu'il ne peut pas envoyer des signaux dehors, même si aucun autre signal qui sont extérieur ne va vraiment à l'infini. Dans ce cas-ci nous disons que l'extérieur de signaux peut aller un long chemin, et pour des buts pratiques c'est presque identique que disant elles peuvent aller pour toujours, ainsi si les signaux à l'intérieur de s'effondrer ne peuvent pas aller presque jusqu'ici, nous des physiciens disons généralement qu'ils sont à l'intérieur d'un trou noir.

Si vous procédez de cette façon de plier la définition stricte d'un trou noir, pour le plier pas simplement mais beaucoup, vous pourriez pareillement dire que tout à l'intérieur d'un univers que les recollapses est également à l'intérieur d'un trou noir, quoique dans ce cas-ci il n'y ait rien l'extérieur qui dure plus longtemps que l'intérieur. Les physiciens n'entrent pas habituellement jusqu'ici en le ployage de la définition stricte d'un trou noir, mais c'est une question de goût et de définition.

Le point principal est qu'il y a des régions s'effondrer qu'intérieur tient le premier rôle qui ne peut faire survivre aucun signaux très long, et le même pourrait être vrai (mais ne pas avoir besoin, si les bouts d'univers pour toujours) de l'univers entier (où moyen très long de force très, très long). Les physiciens emploient habituellement le trou noir de mot pour l'ancien cas mais pas le dernier, mais si les recollapses entiers d'univers, il est une différence quantitative plutôt que qualitative, ainsi il ne seraient pas une erreur trop mauvaise au cours des discussions étendues pour dire qu'alors l'univers entier est à l'intérieur d'un trou noir (à condition qu'on ne trompe pas n'importe qui dans croire qu'il y a dans ce cas-ci un extérieur au trou noir, car il y a pour ce que les physiciens appellent habituellement les trous noirs).

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