[News] Théorie : les physiciens créeront-ils un jour des "saturnes noirs" ?

[Michel]

Si jamais nous réussissons à produire des trous noirs sur Terre, ils pourraient se révéler être des objets beaucoup plus étranges que les monstres dévoreurs d'étoiles dont on connaît l’existence dans l'espace. Selon une nouvelle théorie, tout trou noir qui apparaîtrait au LHC (Large Hadron Collider) actuellement en construction en Suisse serait entouré par un anneau noir et formerait ce que l’on pourrait appeler un « saturne noir » microscopique. Selon les propos de Hen...

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[sonic]

j'ai deux questions ?

saturne pourrait donc finir par devenir un trou noir ou sa composition ne le permet pas ? sait-on comment se forme un trou noir ou sait-on juste comment il "fonctionne" ?

dans l'acélérateur, on y joue avec des particules qu'on soumet à la vitesse et à des énergies. mais qu'est ce que ça devient une fois le test fini ? comment se stabilise la réaction ? c'est un truc gazeux ou solide ou liquide qui en ressort ?

[JuLieN]

@Sonic
Non, rien à voir. Ici l'emploi du nom "Saturne" n'est qu'une image, à cause de la forme de l'objet généré. Saturne ne peut pas devenir un trou noir, car rien des phénomènes entrant en jeu dans la création d'un trou noir ne peut s'appliquer à cette planète.

Car oui, on sait comment se forme un trou noir.
Contrairement à ce que l'on croit généralement, une étoile ne brille pas à cause de réactions nuclaires, mais à cause des formidables forces gravitationnelles en jeu en son sein. Par contre ces réactions nucléaires permettent la chaleur, et donc l'agitation moléculaire, nécessaires à empêcher l'effondrement des étoiles sous l'effet de leur propre masse.
Une fois le "combustible" nucléaire des étoiles épuisé, ce phénomène ne jour plus, et l'étoile s'effondre. En fait, il faut aussi vaincre l'interaction forte, mais l'idée est la même.
Quand la masse résultante se trouve suffisamment concentrée, on atteint un moment où, pour une distance donnée, aucune énergie ne permettrait de compenser sa force d'attraction : on plonge vers le centre du trou noir, sa "singularité gravitationnelle". Même la lumière est "capturée", déviée gravitationellement de sa course, ce qui donne son nom au trou noir, puisqu'aucune lumière ne s'en échappe.
Cette distance d'attraction du trou noir dépend de sa masse. Comme il s'agit de la masse de l'étoile originelle, les trous noirs ne sont pas ces "aspirateurs cosmiques" avec lesquels nos auteurs de SF aiment nous faire peur : si notre soleil était remplacé par un trou noir, nos planètes continueraient de tourner tranquillement autour de lui. C'est juste que l'on n'aurait plus d'éclairage et plus de chauffage.

Pour ta deuxième question (que reste-t-il après la collision), eh bien il reste... d'autres particules que celles qui ont collisionné, et de l'énergie. Certaines particules sont instables et peuvent à nouveau se désagréger en des particules plus stables et de l'énergie.

Zut, pas facile de répondre au petit dèj.. J'espère avoir écrit quelque chose qui a du sens

[gomodo]

Haa daccord... jé tout conpri !
Mé Aiske que le problaime peu ossi arivé quan Saturne aura quité la suisse et sera arivé en France?
Aisk je pourrai voir le trou noir avec mes jummelles ?

[buck]

Haa daccord... jé tout conpri !
Mé Aiske que le problaime peu ossi arivé quan Saturne aura quité la suisse et sera arivé en France?
Aisk je pourrai voir le trou noir avec mes jummelles ?

euh tu es sur d'avoir compris?
deja le trou noir ne sera pas visible a l'oeil (deja qu'un trou noir normal ne s'observe pas directement, alors ici avec sa taille sa sera pire)
Ensuite la probalite qu'il se fasse, sera au lieu de collision c'est a dire a geneve je crois.
Vu sa duree de vie je doute qu'il bouge beaucoup.

Par contre quel serait le rayon d'action de ce trou noir? si sa taille st tres petite, la force de gravitation serait elle aussi tres petite non?

Pour les residus de desintegration, bcp partent en rayonnement, ce qui doit pouvoir avoir c'est une sortent de plasma, qui une fois libere devrait s'etioler petit a petit
Mais ca serait interressant de savoir ce qu'ils font de leurs dechets au CERN

cordialement
FRed

[gomodo]

Haa.. daccord...

Mé comment y fon pour rentrer en collision avec un trou?
(surtout quand le trou est sur jupiter..)

[sonic]

julien, merci pour ta réponse. puis après tout saturne n'est pas une étoile mais une planète...celà dit, comment peut-on savoir ce qu'elle va devenir ? on connait sa composition en surface (hydrogène et hélium je crois)

et j'ai lu ça sur les trous noirs :

Lorsqu'une étoile brûle son hydrogène, on dit qu'elle est dans la séquence principale. Une fois tout l’hydrogène consommé, l’étoile commence à brûler l’hélium ; elle se transforme en géante rouge. La suite des événements dépend de la masse de l'étoile. Une étoile peu massive, comme le Soleil, ne peut pas aller très loin dans la fusion, et ne pouvant brûler le carbone formé par la fusion de l'hélium, son noyau se contracte pour devenir une naine blanche, sorte de cristal de carbone baigné d'électrons qui résiste à l'effondrement gravitationnel grâce à la pression de dégénérescence de ces derniers. Cependant, la pression du gaz dégénéré ne peut résister face à la gravitation que si la masse totale est plus faible qu'une certaine valeur limite. C'est pourquoi les naines blanches ont une masse inférieure à environ 1,5 masses solaires; c’est la limite de Chandrasekhar.

c'est clair que saturne n'a pas la masse de notre soleil, mais il y a aussi des minis trous noirs non ?

[T]osh`iki]

Mais saturne n'est pas dans un processus de fusion aussi, sinon elle serait une étoile, donc aucune chance qu'elle devienne un trou noir.

Tant qu'ils controlent les trous noirs créés, ça me va

[Ze Venerable]

Salut!

Sonic : t'aurais pas comme un livre de C.Clarke derrière la tête ?

Sinon,

une étoile ne brille pas à cause de réactions nuclaires, mais à cause des formidables forces gravitationnelles en jeu en son sein.

ca m'étonne parce que c'est pas ce qu'on raconte d'habitude

[sonic]

Salut!

Sonic : t'aurais pas comme un livre de C.Clarke derrière la tête ?

non, je ne lis quasiment pas

Mais saturne n'est pas dans un processus de fusion aussi, sinon elle serait une étoile, donc aucune chance qu'elle devienne un trou noir.

et dans 2 milliards d'années, ne peut elle pas entrer dans ce type de processus ?

[T]osh`iki]

saturne a un noyau ferreux quand même, ce que n'a pas une étoile.
Et si elle est dans la catégorie des planètes, je pense que c'est bien pour quelque chose, donc cela m'etonnerait fort qu'il y ait une chance un jour qu'elle entre en fusion.

[sonic]

d'accord qu'elle est une planète, quand à son noyau ferreux, je savais pas, mais j'avais juste remarqué sa composition hydrogène et hélium.

or une étoile brule son hydrogène jusqu'à le transformer en hélium il me semble...enfin, on retrouve les mêmes composants...d'où ma question.

[Maulus]

j'ai du lire quelque part que saturne avait un noyau solide.
il est juste entouré du epaisse couche de gaz, résidus du disque proto planétaire.

j'ajoute que les soleils brillent grace à des réaction thermonucléaire engendrée par la force de gravité.

pour les minis trou noir crées en synchrotron, moi se me fou un peu les glandes, parce que les trous noir, objet théorique, on sait finalement pas trop ce que c'est...

puis-je avoir quelques eclairsissements par les gens qui savent sur ces points :
- les trous noir absorbe de la matière ? si ils en absorbent, ils deviennent plus massif et leur force d'atraction augmente ? mais alors les objets gravitant autour ne reste forcement pas en orbit stable et son inexorablement aspiré !
- il parait que les trous noir regete de l'energie/masse par jet qui sorte sur des sortent de pôles... le coup de l'élephant qui se désintegre en passant lhorrizon, sa masse, elle est additionnée a celle du TN ? elle est divisé en rayonnement de part et d'autre de l'horrizon ?

je comprend pas comment quelque chose peu s'echapper d'une sphere telement dense que meme les photons n'en sorte pas...
le rayonnement Hawkins est une chose, mais le TN ne perd aucune masse par ce biais ?

[cisou9]

Pour qu'un trou noir se crée, il faut un astre (étoile) cent fois plus grand que notre soleil, donc Saturne étant plus petit que le soleil ne peut pas devenir un trou noir.
Un trou noir microscopique ne peu générer une forte gravité, donc aucun risque, c'est comme dans un accélérateur on fabrique de l'antimatière qui ne pose aucun risque puisque elle est à l'échelle atomique , mais un Kg d'antimatière est une sacrée bombe.

[sonic]

il me semble avoir lu que des trous noirs "miniatures existent"...

* Les trous noirs primordiaux, objets théoriques de la taille d’une particule, supposés formés juste à l'époque où l'Univers était encore très dense et chaud. Leur existence a été proposée par Stephen Hawking, lequel a également démontré l'existence d'un rayonnement d'origine quantique issu des trous noirs ;

* Les trous noirs stellaires, d’une dizaine de masses solaires, dont la formation a déjà été décrite ;

* Les trous noirs supermassifs, de plusieurs centaines de millions de masses solaires, dont on suppose l’existence dans le centre de nombre de galaxies. Selon les plus récentes études, ces trous noirs seraient nés avant même les galaxies dont ils occupent le noyau.

maintenant, pour qu'un trou noir se forme, il faut que l'hélium se consume jusqu'à la création du Fe56, d'où la nécessité d'une étoile suffisament massive.

mais quand même, vous trouvez pas étrange cette similitude avec saturne (la forme, l'hydrogène et l'hélium...) ? en tout cas, je trouve ça super intrigant et ça me laisse imaginatif...on ne connait pas toutes les lois de l'univers je crois...

[T]osh`iki]

La forme? quelle forme? avec de telle reflexion on peut dire donc que la terre peut devenir un trou noir (forme, composition...)
Exagerez pas quand même, une planète reste un planète

[sonic]

...on ne connait pas toutes les lois de l'univers je crois...

sinon, oui je suis d'accord avec toi

[Ze Venerable]

mais en fait à priori ya principalement que de l'hydrogène dans l'univers. Au niveau de notre futur système solaire, la majorité de gaz s'est accumulé pour former le soleil, et les quelques restes les géantes gazeuses

Sinon à la fin de '2010 l'odyssée 2', "quelque-chose" provoque l'implosion de jupiter afin d'en faire une étoile et d'engendrer la vie sur europe un de ses satellites

on ne connait pas toutes les lois de l'univers je crois

quelque part même on ne connait rien vu qu'il n'y a pas de certitudes en science

[Victor]

J'avais entendu dire que les électrons étaient des singularité sans dimensions et qu'ils pouvaient être considérés comme des trous noirs à l'échelle microscopiques vu qu'il possède une masse et une dimension non mesurables donc quasi ponctuelle

[dany]

J'avais entendu dire que les électrons étaient des singularité sans dimensions et qu'ils pouvaient être considérés comme des trous noirs à l'échelle microscopiques vu qu'il possède une masse et une dimension non mesurables donc quasi ponctuelle

Disons plutôt que, et jusqu'à preuve du contraire, aucune mesure n'a pu mettre en évidence une quelconque dimension du l'électron, qui reste donc au vu des mesures réalisables avec les moyens actuels, une particule ponctuelle.

Mais je crois que c'est plutôt un statut temporaire. D'ailleurs l'électron ne se comporte précisemment pas comme un de ces fameux trous noirs qui pourraient être observés au LHC. Sauf erreur de ma part, le rayon de schwarzchild d'un electron est l'ordre de 10E-57 mètre, donc bien en dessous de la longueur de planck, tandis que les trous noirs primordiaux auraient une masse et un rayon de l'ordre de l'échelle de planck.

Dans la théorie des cordes, l'électron n'est pas ponctuel, tout comme le trou noir ou n'importe quelle autre particule, qui sont d'ailleurs supposés être de même nature.

Mais bon la théorie des cordes reste pour l'instant incomplète et contestée.

[Victor]

Tu me dis 10E-57 m comme rayon de schawrtzild...
C'est y pas inférieur à la longeur de Planck ?
Donc çà n'a pas de sens...Tu appliques quelle mécanique?
La relativité "Trou noir" ou la quantique distance de planck

[dany]

Oui c'était justement pour dire, en quelques sortes, que cela n'avait pas vraiment de sens de se demander si l'électron pouvait être un trou noir, puisque l'horizon d'un trou noir de la masse d'un électron se trouverait très en dessous (22 ordres de grandeur) de la distance de planck, c'est à dire la ou la relativité générale est totalement hors-sujet.

- Sachant que la définition d'un trou noir relève à ma connaissance de la relativité générale -

Le calcul utilisé est R=2GM/c2, G=6.674E-11, c=299792458 et M masse de l'électron=9.11E-31 donne 1.35E-57 mètres.

[Victor]

J'avais lu un truc là dessus ou un physicien des années 30 dont je me rappelles plus le nom inventait une 5ième dimension pour expliquer l'electron sa dimension nulle et le champs qu'il crée c'est je crois un des précurseur de la théorie des cordes, y a til pas un moyen d'éviter de créer trop de paramèttres comme de nouvelles dimensions ?

[dany]

Oui tout à fait, c'est la théorie de Kaluza-Klein qui a été la première tentative d'unification de la gravitation et de l'électromagnétisme, et qui si je ne m'abuse est une extension à 5 dimensions de la relativité générale (D'ailleurs ils en parlent sur ce site http://www.techno-science.net/?onglet=a ... =28&page=3).

Pour moi, et je crois pour la plupart des gens, la théorie des cordes, qui fait donc appel à 6 dimensions supplémentaire d'espaces enroulées sous forme d'espaces de Calabi-Yau, l'indiscernabilité R-1/R, sont affreusement abstraites. D'un autre coté, on s'aperçoit que le concept même de dimensions est abstrait, comme le développent les théories holographiques, dans lesquelles tout ce qui est contenu dans le (ou l'hyper-) volume de notre univers ne serait qu'un hologramme de ce qui se passe à la (ou l'hyper-) surface de ce même univers.

Sachant qu'une théorie des cordes à 10 dimensions d'espace-temps serait, si j'ai à peu près suivi, équivalente à une théorie holographique avec une surface à seulement deux dimensions d'espace.

D'autres s'interrogent sur le fait que ce que l'on observe n'aurait rien à voir avec la réalité, et n'en serait qu'une interprétation, une "mesure".

Plus on gratte, et plus cela devient complexe...

Personnellement, et je ne dois pas être le seul, je brûle d'impatience de connaître les premiers résultats du LHC: Qu'allons-nous découvrir ? Vers quoi allons-nous ? Le LHC va-t-il remettre en cause l'édifice de la théorie des cordes ? Sachant que le pire pourrait être ce qu'ont prévu certains physiciens: Que rien de plus que ce qui est déjà connu ne soit observable dans la nouvelle plage d'énergie offerte par le LHC. Gasp...

A priori on devrait au moins observer le boson de Higgs, ce qui sera tout de même une observation fondamentale permettant de préciser le modèle standard.

[buck]

et si le boson de higgs n'existe pas?