Introduction aux trous noirs

Par Simone Malacrida

Les sujets suivants sont présentés dans ce livre :
bases des trous noirs : effondrement gravitationnel, horizon des événements, géodésiques
Métriques de Schwarzschild, Reissner-Nordstrom et Kerr-Newman
trous noirs à symétrie sphérique, rotatifs et chargés électriquement
Diagrammes de Carter-Penrose, singularités nues et coordonnées de Kruskal
mécanique des trous noirs
thermodynamique des trous noirs et rayonnement de Hawking
trous noirs quantiques

• Langue: Français
• Éditeur: Simone Malacrida
• Date de sortie: 14 janv. 2023
• ISBN: 9798215598719

Simone Malacrida

Simone Malacrida (1977) Ha lavorato nel settore della ricerca (ottica e nanotecnologie) e, in seguito, in quello industriale-impiantistico, in particolare nel Power, nell'Oil&Gas e nelle infrastrutture. E' interessato a problematiche finanziarie ed energetiche. Ha pubblicato un primo ciclo di 21 libri principali (10 divulgativi e didattici e 11 romanzi) + 91 manuali didattici derivati. Un secondo ciclo, sempre di 21 libri, è in corso di elaborazione e sviluppo.

Aperçu du livre

Introduction aux trous noirs

SIMONE MALACRIDA

Les sujets suivants sont présentés dans ce livre :

bases des trous noirs : effondrement gravitationnel, horizon des événements, géodésiques

Métriques de Schwarzschild, Reissner-Nordstrom et Kerr-Newman

trous noirs à symétrie sphérique, rotatifs et chargés électriquement

Diagrammes de Carter-Penrose, singularités nues et coordonnées de Kruskal

mécanique des trous noirs

thermodynamique des trous noirs et rayonnement de Hawking

trous noirs quantiques

Simone Malacrida (1977)

Ingénieur et écrivain, il a travaillé sur la recherche, la finance, la politique énergétique et les installations industrielles.

INDEX ANALYTIQUE

––––––––

INTRODUCTION

––––––––

I – LES TROUS NOIRS DE SCHWARZSCHILD

Effondrement gravitationnel

Géodésiques

Métrique de Schwarzschild

Coordonnées de Krusk dans l'espace-temps

Diagrammes de Carter-Penrose

Horizon des événements

singularités nues

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II - TROUS NOIRS CHARGES ELECTRIQUEMENT

Reissner-Nords métrique t rom

Horizon de Cauchy

Coordonnées isotropes

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III - TROUS NOIRS TOURNANTS

Théorème d'unicité

Solutions Kerr

Ergosphère

Processus de Penrose

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IV - MÉCANIQUE DU TROU NOIR

Énergie et moment cinétique

Congruences géodésiques

Les lois de la mécanique des trous noirs

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V - RAYONNEMENT DE HAWKING

Quantification d'un champ scalaire

production de particules

Rayonnement de Hawking

La thermodynamique des trous noirs

INTRODUCTION

Ce livre présente un large aperçu des trous noirs, à partir des concepts mathématiques et physiques qui indiquent leur présence dans l'espace-temps jusqu'à leurs propriétés.

Parmi les objets célestes les plus « exotiques », les trous noirs ont représenté un immense défi théorique pour la relativité générale.

En effet, cette discipline, née pour décrire l'espace-temps en tout point, sans aucune distinction, doit se plier à l'existence de singularités prévues par les diverses solutions métriques de ses propres équations.

Pendant des années, il n'y a eu ni découvertes expérimentales ni théories physiques capables de comprendre les propriétés des trous noirs.

Cependant, à partir des années 1970, l'application de la théorie quantique des champs aux trous noirs a permis de comprendre certains mécanismes fondamentaux comme le rayonnement de Hawking et la thermodynamique des trous noirs.

De plus, le raffinement de certains formalismes (diagrammes de Carter-Penrose par exemple) nous a permis de décrire leurs principales propriétés.

Tout cela est loin d'être une compréhension globale de ces objets célestes.

À ce jour, il n'existe pas de théories univoques permettant de décrire ce qui se passe réellement en présence d'une singularité de l'espace-temps, principalement en raison du fait que la relativité générale quantique n'a pas encore été énoncée comme une théorie physique cohérente.

Les problèmes relatifs aux trous noirs recoupent donc d'autres aspects fondamentaux de la physique contemporaine, comme l'unification des forces, une théorie probable de tout ce qui explique les mécanismes physiques de l'Univers et des hypothèses cosmologiques comme la forme de l'Univers et son origine.

Ce que nous allons expliquer nécessite quelques prérequis concernant la relativité générale