Différence entre Black Hole et Wormhole

Différence principale - trous noirs vs trous de ver

Les trous noirs et les trous de ver sont deux sujets fascinants en physique et dans les fictions scientifiques. Un trou noir est un objet extrêmement dense avec une grande quantité de matière et d'énergie. Ils créent donc des champs gravitationnels extrêmement puissants qui déforment l'espace-temps qui l'entoure. Le concept de trous noirs est suggéré dans la théorie de la relativité générale, concept théorique pendant des décennies. finalement, les physiciens ont eu la chance de confirmer l'existence de trous noirs après avoir détecté pour la première fois les ondes gravitationnelles, le 14 septembre 2015. Un trou de ver est un concept théorique suggéré par Einstein et Rosen. Un trou de ver relie deux points de l'espace-temps ou deux univers différents. De toute façon, ils n'existent qu'en physique théorique, à ce jour. C'est la principale différence entre trou noir et trou de ver. 

Qu'est-ce qu'un trou noir?

Les étoiles sont d'énormes centrales thermonucléaires naturelles dans l'univers. Les trous noirs, les nains blancs et les étoiles à neutrons sont les résultats possibles d’une étoile qui s’effondre. Il faut donc bien comprendre l’origine des étoiles pour comprendre la formation des trous noirs..

Après le Big Bang, la matière était presque sous la forme de protons, d’électrons et de quelques autres noyaux légers. Celles-ci flottaient dans l'univers comme un gaz. À mesure que l'univers se refroidissait, les forces de gravitation pouvaient rassembler certaines de ces particules et former de gros nuages ​​gazeux. Lorsque les forces de gravitation ont attiré la matière dans les nuages, les particules se sont rapprochées. Ainsi, l’énergie cinétique des particules a augmenté. La température augmentait continuellement à mesure que les nuages ​​se contractaient. Enfin, la température interne a atteint environ 7 K et la densité d’un tel nuage était extrêmement élevée. Ainsi, les nuages ​​qui se sont effondrés ont atteint les conditions essentielles pour les réactions de fusion nucléaire, et les étoiles sont nées.

Mais, une fois que le combustible de fusion de l’étoile est épuisé, la masse de l’étoile se contracte en un très petit volume sous l’effet des forces gravitationnelles de l’étoile, la chaleur et la pression de radiation restantes ne permettant pas d’équilibrer ses propres forces de gravitation. Le résultat est une balle extrêmement dense. Ensuite, l’étoile devient soit une étoile naine blanche, soit une étoile à neutrons, soit un trou noir en fonction de sa masse. Une étoile ayant une masse inférieure à 1,4 masse solaire devient une naine blanche. Les étoiles ayant plus de 3 masses solaires deviendront des trous noirs à travers un autre stade astronomique. Les étoiles ayant une masse supérieure à 1,4 masse solaire mais moins de 3 masses solaires deviennent des étoiles à neutrons.

Le centre d’un trou noir est connu comme le singularité. La surface d’un trou noir est appelée la horizon des événements. Le rayon d'un trou noir sphérique non rotatif est directement proportionnel à sa masse. Il peut être calculé en utilisant l'équation. Les trous noirs sont classés en trous noirs supermassifs, trous noirs stellaires et micro trous noirs. Si l'objet d'origine d'un trou noir était en rotation, avant l'effondrement, le trou noir résultant serait également un trou noir en rotation.

La densité de masse et d'énergie d'un trou noir est extrêmement élevée, et la gravité à l'intérieur et autour de lui est incroyablement élevée. Ainsi, rien de l'intérieur de l'horizon des événements ne peut s'échapper vers l'extérieur. En raison des forces gravitationnelles énormes, les trous noirs sont très difficiles à détecter car la lumière ne peut même pas les quitter.

Qu'est-ce qu'un trou de ver?

Le concept de trous de ver est un sujet très populaire dans la science-fiction ou la science-fiction. Le concept a été suggéré par Albert Einstein et Rosen après avoir étudié la théorie de la relativité. Ainsi, parfois, les trous de ver sont appelés ponts d’Einstein - Rosen. En analysant les solutions mathématiques de la théorie de la gravité d'Einstein, les théoriciens prédisent encore la possibilité de l'existence de trous de ver.

Simplement, un trou de ver est un concept théorique qui relie deux points de l'espace-temps. Le chemin à travers un trou de ver est très court comparé à tout autre chemin dans l'espace-temps conventionnel. Ainsi, les trous de ver sont des raccourcis dans l'espace-temps.

Un trou de ver a deux bouches et une gorge (un tube). La gorge est le raccourci ou tunnel qui relie ses deux bouches. Théoriquement, un trou de ver pourrait relier deux points différents de l'univers ou deux univers. Selon les solutions obtenues en relativité générale, des trous de ver peuvent exister et dont les deux bouches s'ouvrent dans deux trous noirs différents. Quoi qu'il en soit, les trous noirs formés par les étoiles effondrées ne peuvent pas créer de trous de ver.

S'ils existent vraiment, ils présentent plusieurs avantages fascinants. Ils fourniraient des raccourcis dans l'espace. Ils permettraient de retourner dans le passé. Certains théoriciens disent simplement que les trous de ver seraient à la fois des raccourcis et des machines du temps..

Il existe deux principaux types de trous de ver, à savoir, Trous de ver euclidiens et Trous de ver Lorentzian. Malheureusement, personne n’a jamais vu de trou de ver dans l’espace-temps réel; ils n'existent encore que dans les calculs théoriques et les films. S'ils existent vraiment, un voyageur qui les traverse devrait faire face à deux défis: la taille de la gueule d'un trou de ver et sa durée de vie. La taille ou le diamètre d'un trou de ver peut être d'environ 10^-33 m et la durée de vie des trous de ver peut être très courte. Donc, s’ils existent, il n’ya aucun avantage pratique pour un voyageur temporel en tant que raccourci dans l’espace..

Cependant, certaines études ont montré que les matières exotiques pouvaient garder les trous de ver immuables et statiques plus longtemps. La matière exotique n'est pas de la matière ordinaire, de l'antimatière ou de la matière noire. La densité d'énergie de la matière exotique est négative. Mais, un problème pratique se pose en trouvant une quantité suffisante de matière exotique. Certains physiciens disent que la solution pourrait être là dans la théorie quantique des champs.

À ce jour, personne n’a observé de trou de ver dans l’espace réel, alors que de nombreuses études théoriques sont en cours..

«Schéma d’incorporation» d’un trou de ver de Schwarzschild

Différence entre Black Hole et Wormhole

Taille:

Trous noirs: Un trou noir peut s'étendre de plusieurs kilomètres à des centaines d'unités astronomiques.

Trous de ver: Le diamètre de la bouche d’un vortex typique peut être d’environ 10^-33m.

Preuves / Existence:

Trous noirs: Les scientifiques ont observé de nombreuses preuves confirmant l'existence de trous noirs. La première détection directe de trous noirs a été annoncée le 11/02/2016. Il s'agissait de la première détection d'ondes gravitationnelles et de trous noirs..

Trous de ver: Malheureusement, aucune preuve solide n'a été observée à ce jour.

Théories / Concepts:

Trous noirs: Les trous noirs se trouvent dans la théorie de la relativité restreinte, l'astrophysique, la cosmologie.

Trous de ver: Les trous de ver se trouvent dans la théorie de la relativité restreinte, la physique quantique, l'astrophysique, la physique des particules, la cosmologie.

Importance:

Trous noirs: On pense que les trous noirs jouent un rôle important dans l'évolution de l'univers. Ils contrôlent de nombreux objets astronomiques.

Trous de ver: Si des trous de ver existent, ils peuvent être utilisés comme raccourcis pour parcourir des millions d'années-lumière en très peu de temps. En outre, ils permettraient de voyager dans le temps. Quoi qu'il en soit, une grande quantité de matières exotiques serait nécessaire pour les garder statiques et immuables. Un autre problème est que toute affaire ordinaire entrant pourrait les rendre instables.

Exigences:

Trous noirs: Les trous noirs nécessitent une masse et une densité d'énergie extrêmement élevées.

Trous de ver: Une énergie négative est nécessaire pour les maintenir statiques et immuables.

Autres propriétés:

Trous noirs: Les champs gravitationnels extrêmement puissants créés par les trous noirs déforment l'espace-temps qui l'entoure. Rien ne peut leur échapper en raison de l'extrême gravité.

Trous de ver: Ils sont de très petite taille et extrêmement instables.

Courtoisie d'image:

"Wormhole" de Kes47 (?) - Fichier: LorentzianWormhole.jpg, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia