Dis Papa, c'est quoi la masse ?

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Dis Papa, c'est quoi la masse ?

Message par fift le Jeu 22 Sep 2016 - 14:22

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 ?

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Re: Dis Papa, c'est quoi la masse ?

Message par krapopithèque le Jeu 22 Sep 2016 - 14:39

https://fr.wikipedia.org/wiki/Wikip%C3%A9dia:Accueil_principal
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Re: Dis Papa, c'est quoi la masse ?

Message par fift le Jeu 22 Sep 2016 - 14:49

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 Wink . En attendant, je vais essayer de trouver un ouvrage qui pourra compléter.

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Re: Dis Papa, c'est quoi la masse ?

Message par Numero6 le Jeu 22 Sep 2016 - 15:09

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.
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Re: Dis Papa, c'est quoi la masse ?

Message par krapopithèque le Jeu 22 Sep 2016 - 15:21


Exact ; cela me semble plus économique que X pages de copier/coller Very Happy
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Re: Dis Papa, c'est quoi la masse ?

Message par Stauk le Jeu 22 Sep 2016 - 15:53

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.
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Re: Dis Papa, c'est quoi la masse ?

Message par Invité le Jeu 22 Sep 2016 - 16:00

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 ! Dent pétée

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Re: Dis Papa, c'est quoi la masse ?

Message par anoki88888 le Jeu 22 Sep 2016 - 21:37

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 .

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Re: Dis Papa, c'est quoi la masse ?

Message par Stauk le Jeu 22 Sep 2016 - 22:31

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 ?
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Re: Dis Papa, c'est quoi la masse ?

Message par Badak le Ven 23 Sep 2016 - 3:55

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.
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Re: Dis Papa, c'est quoi la masse ?

Message par anoki88888 le Lun 26 Sep 2016 - 17:13

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.


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Re: Dis Papa, c'est quoi la masse ?

Message par Badak le Lun 26 Sep 2016 - 22:00

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 ?
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Re: Dis Papa, c'est quoi la masse ?

Message par Stauk le Lun 26 Sep 2016 - 22:17

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.
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Re: Dis Papa, c'est quoi la masse ?

Message par Badak le Mar 27 Sep 2016 - 10:20

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) .
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Re: Dis Papa, c'est quoi la masse ?

Message par Stauk le Mar 27 Sep 2016 - 11:06

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.
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Re: Dis Papa, c'est quoi la masse ?

Message par Badak le Mar 27 Sep 2016 - 11:22

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 ) Razz

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

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Re: Dis Papa, c'est quoi la masse ?

Message par Stauk le Mar 27 Sep 2016 - 11:26

@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 ... Je suis dehors
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Re: Dis Papa, c'est quoi la masse ?

Message par anoki88888 le Mar 27 Sep 2016 - 21:08

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.

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Re: Dis Papa, c'est quoi la masse ?

Message par Invité le Mer 28 Sep 2016 - 0:03

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...

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Re: Dis Papa, c'est quoi la masse ?

Message par Stauk le Mer 28 Sep 2016 - 9:44

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.
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Re: Dis Papa, c'est quoi la masse ?

Message par Invité le Mer 28 Sep 2016 - 12:14

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).

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Re: Dis Papa, c'est quoi la masse ?

Message par Invité le Mer 28 Sep 2016 - 12:23

.


Dernière édition par hobb le Mer 28 Sep 2016 - 18:55, édité 1 fois

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Re: Dis Papa, c'est quoi la masse ?

Message par Stauk le Mer 28 Sep 2016 - 13:05

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,
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Re: Dis Papa, c'est quoi la masse ?

Message par Invité le Mer 28 Sep 2016 - 13:07

Dans ce cas ok ^^

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Re: Dis Papa, c'est quoi la masse ?

Message par Badak le Jeu 29 Sep 2016 - 21:42

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...
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