Pourquoi la constante cosmologique ne provoque-t-elle pas la formation de trous noirs?

Wein Eld

Pourquoi la constante cosmologique ne provoque-t-elle pas la formation de trous noirs?


La constante cosmologique agit comme une matière à énergie positive mais à pression négative. Puis une région

R

devrait avoir de l’énergie

EΛr3

. D’un autre côté, nous savons que l’énergie pour un trou noir est

EBHr

, alors même

Λ

est très petite, pour une région suffisamment grande

R

, l’énergie sera suffisamment grande pour devenir un trou arrière. Plus précisément, le rayon de Schwarzchild est

rs=2E2Λr3

, quand

rs>r

, à savoir

2Λr21

alors un trou noir devrait être formé. Quel est le problème avec l’analyse ici?

Danu

C’est la densité qui compte, pas le contenu énergétique total. Selon votre raisonnement, la Terre devrait être un trou noir (il a la même masse qu’un trou noir beaucoup plus petit aurait).

Wein Eld

Le rayon schwarzchild de notre terre est beaucoup plus petit que son rayon réel.

Réponses


 John Rennie

C’est une idée fausse commune que la source de gravité n’est que la masse. En relativité générale, la courbure espace-temps est liée à un objet appelé tenseur énergie-contrainte . Il s’agit d’un tenseur de deuxième rang, et dans la plupart des cas, nous l’écrivons sous la forme d’une matrice 4 x 4 qui ressemble à ceci ( image de Wikipedia ):

Tenseur énergie-stress

Le numéro surligné en rouge,

T00

, est ce que nous considérons normalement comme une masse, et dans de nombreux cas, c’est le seul chiffre qui compte. Cependant, dans le cas de l’énergie sombre, nous devons également considérer les trois éléments diagonaux

T11

,

T22

et

T33

qui se comportent comme une pression. Spécifiquement pour l’énergie sombre, ils se comportent comme une pression négative, ce qui a pour effet de stimuler une expansion accélérée.

Ce qui arrive à l’univers dépend de l’équilibre entre le

T00

terme et les trois termes de pression. Si

T00

est très grand et les termes de pression sont négligeables, nous obtenons un effondrement, bien que dans le cas de l’univers, nous obtenons un Big Crunch et non un trou noir. Si les termes de pression sont négatifs et que leur amplitude est très grande, nous obtenons une inflation cosmologique . En ce moment

T00

et les termes de pression sont comparables, donc l’expansion de l’univers s’accélère assez doucement.

Wein Eld

Merci pour votre réponse. Je comprends la cosmologie des GR avec constante cosmologique. Il accélère un univers en expansion tout en ralentissant un univers qui s’effondre. Mais je ne sais toujours pas très bien comment la pression sauve l’analyse dans la question.

John Rennie

Parce que si vous prenez une région finie de l’univers, les termes diagonaux l’emportent sur le


 Anonymous

Je peux vous proposer une explication simple:

Si vous regardez l’équation de Friedmann

H2H02=ΩRune4+ΩMune3+Ωkune2+ΩΛ,

vous verrez que la constante cosmologique N’agit PAS comme la matière car elle ne se modifie pas comme la matière. Cela signifie que la densité de l’énergie sombre est uniforme et ne dépend pas du facteur d’échelle de l’univers, ce qui signifie que sa densité n’augmente pas comme la matière normale lorsque vous la compressez. Cela reste juste constant. Si vous compressez le volume, vous finissez par réduire la quantité d’énergie sous vide dans ce volume qui diminue. Il n’y a donc pas de signification bien définie du rayon de Schwarzschild pour la constante cosmologique. Comme vous pouvez le voir, ce n’est pas ainsi que fonctionne la formation des trous noirs.

 

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