Que se passe-t-il au rayon Schwarzschild ?
C’est l’horizon des événements – la frontière dont rien, pas même la lumière, ne peut s’échapper. Le temps semble s'arrêter là pour un observateur extérieur.
Calculez le rayon de Schwarzschild (horizon des événements) d'un trou noir. r_s = 2GM/c².
r_s = 2GM/c²
| Symbole | Quantité | Unité SI |
|---|---|---|
| r_s | Rayon Schwarzschild | m |
| G | Constante gravitationnelle = 6,674×10⁻¹¹ | N·m²/kg² |
| M | Messe | kg |
| c | Vitesse de la lumière = 2,998×10⁸ | m/s |
Ce calculateur de rayon Schwarzschild est conçu pour des vérifications physiques rapides et un examen des problèmes résolus. Entrez les valeurs dans les unités indiquées à côté de chaque entrée, puis comparez le résultat avec la formule et le tableau des variables avant de l'utiliser dans une solution plus longue. La calculatrice fait le calcul, mais la physique dépend toujours du choix d'un modèle adapté à la situation.
Commencez par identifier le système, les quantités connues et la quantité que vous souhaitez rechercher. Si une valeur est donnée dans une unité non SI, convertissez-la avant la substitution. Une réponse numérique correcte avec des unités mixtes peut toujours être physiquement fausse, en particulier lorsqu'il s'agit d'unités au carré, de secondes inverses, de charges, de températures ou de distances.
La formule r_s = 2GM/c² est un modèle et non une description universelle de tous les cas possibles. Il suppose que les quantités dans le tableau des variables sont les quantités pertinentes pour le problème et que les effets cachés sont soit négligeables, soit déjà inclus dans les entrées. Si la friction, la traînée, les vitesses relativistes, les champs changeants, la température non constante ou les effets spécifiques à la géométrie sont importants, vérifiez si un modèle plus complet est nécessaire.
Utilisez le résultat pour vérifier la grandeur et les unités. Demandez si la réponse a le bon signe, si elle augmente ou diminue lorsqu'une entrée change et si les cas limites ont du sens. Mettre une entrée à zéro, doubler une quantité ou utiliser une valeur très grande suffit souvent à détecter un choix de formule ou une erreur d'unité avant d'atteindre une réponse finale.
Exemple travailléTrouvez le rayon Schwarzschild du Soleil (M = 1,989×10³⁰ kg).
Étape 1 : r_s = 2 × 6,674×10⁻¹¹ × 1,989×10³⁰ / (2,998×10⁸)²
Étape 2 : r_s = 2,654×10²⁰ / 8,988×10¹⁶
Réponse : r_s ≈ 2 953 m ≈ 3 km (le Soleil en tant que trou noir aurait un diamètre de ≈ 6 km)
C’est l’horizon des événements – la frontière dont rien, pas même la lumière, ne peut s’échapper. Le temps semble s'arrêter là pour un observateur extérieur.
Oui, ≈ 3 km. Mais le rayon réel du Soleil est de 696 000 km, ce n'est donc pas un trou noir. Ce n'est que si toute sa masse se trouvait à l'intérieur d'un rayon de 3 km qu'un horizon d'événements se formerait.