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physique question #1792



Mischa (Genre: femelle, Àge: 15 années) de Toronto sur 9 janvier, 2004 demande:

Q:

Les trous noirs, formés après que l'effondrement de massif tienne le premier rôle, sont les objets infiniment denses. Pourquoi est il a appelé un « trou » comme si il n'a aucune extrémité. Il doit finir quelque part, à moins que sa taille soit infinie, qui il n'est pas. S'il y a alors un point final, où est-il ?

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la réponse

Don Page répondu le 2 octobre, 2007, R:

Reader Peter asked: What happens when a black hole reaches its criticial mass in relation to its envionment? ie. matter that it is 'feeding on'. Can it become too big/heavy/dense for its environment?

Don Page says: There is no upper limit to the mass of a black hole, so it can keep growing indefinitely. Of course, if it has swallowed all the mass in its neighborhood that it can, then there will be no more mass to feed it, so it could effectively stop growing.

If one then waits a very, very long time, the surroundings may thin out so much that the tiny remaining infall would be even less than the tiny Hawking radiation coming out from the black hole. Then the black hole will gradually shrink, faster as it gets smaller, and eventually end its life in a violent explosion. However, for a ten-solar mass black hole, that would take longer than 10^69 years, nearly a million million million million million million million million million million times longer than the current age of the universe, and for every ten times larger the mass is, it would take one thousand times longer.

Doug Hube répondu le 10 janvier, 2004, R:

Un trou noir est séparé de l'univers externe par un « horizon d'événement », une frontière mathématiquement définie entre ce qui est intérieur et ce qui est en dehors du trou noir. Cet horizon d'événement a une taille finie : il aurait un rayon d'approximativement 3 kilomètres pour un trou noir avec la masse du soleil, par exemple.

Un observateur en dehors de l'horizon d'événement ne peut pas recevoir l'information de dans l'horizon d'événement. Cependant, quelque chose qui était en dehors de l'horizon d'événement peut, si suivant un chemin approprié, croiser l'horizon d'événement et « tombent dans le trou noir ». Le trou noir agit, donc, comme un trou dans lequel quelque chose peut tomber, ou soit jeté, sans limite. Car plus de choses tombent dans le trou noir que sa masse augmentera et le rayon de son horizon d'événement augmentera dans la proportion.

Un observateur en dehors de l'horizon d'événement peut, en principe, mesurer les effets de la gravité du trou noir et pour déterminer, de ce fait, sa masse totale. L'observateur extérieur ne peut pas, cependant, déterminer comment cette masse est distribuée à l'intérieur du trou noir. Si la masse étaient distribuées uniformément dans l'horizon d'événement, ou si elle étaient concentrées à un point infiniment dense au centre, les effets externes seraient identiques.

Si on décrit un trou noir mathématiquement, le modèle le plus simple est un dans lequel la masse du trou noir est concentrée à un point à son centre… une concentration de la masse finie en volume arbitrarilly petit… par conséquent, quelque chose avec la densité infinie. Une telle structure ne semble vraiment aucun raisonnable à nos esprits, mais elle est permise par les mathématiques. Cette chose infiniment dense s'appelle une « singularité ».

Ainsi, une singularité est un point infiniment dense au centre d'un trou noir ou, d'une manière equivalente, au centre de la surface sphérique appelée l'horizon d'événement. Nous ne pouvons pas voir la singularité avec nos yeux, mais nous pouvons sentir les effets de la gravité de sa masse.

Un objet qui tombe dans un trou noir tombera au centre et atteignent la singularité. Il sera écrasé à la densité infinie et faire simplement ajouter sa masse à la masse infiniment dense déjà là.

Classiquement, alors, il n'y a aucune manière de s'échapper d'un trou noir, mais aucune limite à ce qui peut aller po. La singularité est l'extrémité de l'heure et de l'espace pour tout ce qui est tombé dans le trou noir.

Les trous noirs sont des concepts et des structures intéressants, et vos questions est une qui ont sondé certaines des propriétés particulières des trous noirs. Le travail des physiciens tels que colporter de Stephen a indiqué les propriétés bien plus particulières, y compris le fait qu'il y a des manières dont la matière et l'énergie peuvent fuir hors d'un trou noir, ou même soit extrait.

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