Comment naissent les trous noirs : de l’effondrement stellaire aux singularités nues

Описание: Dans cette vidéo, on s'attaque à une question fondamentale : les trous noirs et les singularités peuvent-elles émerger de conditions initiales "naturelles" ? On voit ici deux grands modèles d'effondrement, l'un de lumière et l'autre de matière. Cela donne l'occasion de discuter de la notion d'horizon, qui peut prendre place même en espace totalement plat, et de celle de singularité nue. J'introduis également rapidement les diagrammes de Penrose pour analyser la structure causale.

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LIENS

Je m'appelle Antoine Bourget, je suis physicien théoricien, et j'essaie de transmettre en vidéo ce que je trouve élégant en mathématiques et en physique. Pour suivre les actualités de la chaîne, et me contacter, vous pouvez rejoindre le serveur Discord ou me suivre sur les réseaux sociaux. Si vous voulez faire un don, j'ai également un compte Tipeee.

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Notes prises pendant la vidéo : https://www.antoinebourget.org/attach...

Vidéos de la série sur la relativité générale :
1) Courbure : https://youtube.com/live/Q5hWKTHaLvg
2) Principe d'équivalence : https://youtube.com/live/ECnMhn9wFjw
3) Force gravitationnelle : https://youtube.com/live/MKOpsYrtyNU
4) Géométrie des trous noirs :    • La géométrie des trous noirs  
5) Effondrement gravitationnel :    • Comment naissent les trous noirs : de l’ef...  


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RÉFÉRENCES

Le cours de Éric Gourgoulhon sur les trous noirs, disponible gratuitement à l'adresse suivante, contient tous les détails des calculs (avec les mêmes notations) présentés dans la vidéo https://relativite.obspm.fr/blackholes/
L'article d'Einstein 1939 : https://www.jstor.org/stable/1968902
L'article d'Oppenheimer Snyder : https://journals.aps.org/pr/abstract/...
Les paris de Hawking / Preskill-Thorne : https://www.preskill.caltech.edu/bets...



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PLAN

00:00 Début

I- Introduction heuristique
2:42 Introduction : évolution stellaire
13:45 Rappels sur la métrique de Schwarzschild
17:25 Les articles d'Einstein et Oppenheimer-Snyder
23:30 La notion d'horizon pour un trou noir
28:20 Modèle simplifié d'évolution stellaire

II- Métrique de Mineur-Vaidya
34:11 Définition de la métrique Vaidya
47:25 Remarques physiques et interprétation du fluide parfait
1:02:00 Modèle d'implosion d'une coquille de lumière
1:18:15 Durée sur-critique et singularité nue

III- Effondrement d'Oppenheimer-Snyder
1:23:46 Intérieur d'une étoile et métrique FLRW
1:36:40 Diagramme d'espace-temps pour l'intérieur
1:43:12 Recollement avec l'extérieur de l'étoile

IV- Structure Causale
1:57:10 Diagrammes d'espace-temps conformes
2:03:30 Diagrammes de Penrose du trou noir éternel
2:08:00 Diagramme de Penrose pour l'effondrement
2:18:15 Diagramme de Penrose pour la coquille de lumière
2:20:10 Singularités nues, censure cosmique et horizon de Cauchy
2:26:20 Paris Hawking / Preskill-Thorne