Comment explique t-on le fonctionnement de l’horizon des évènements et la gravité d’un trou noir ?

Réponse publiée sur Quora

ces choses ne “fonctionnent” pas, elles “sont”.

Si vous voulez envoyer un projectile très loin de la Terre, vous devez avoir un canon qui le propulse à la Vitesse de libération de la Terre , qui est de 11.2 km/s.

Si vous voulez qu’il sorte du système solaire, vous devez lui donner en plus 42.1 km/s pour qu’il s’échappe de l’attraction du Soleil. Mais ça c’est parce qu’il en est déjà loin, parce qu’à la surface du Soleil, la vitesse de libération est beaucoup plus élevée : 617 km/s

Un trou noir est juste un objet encore plus massif que le Soleil (au moins 3 fois) et beaucoup plus petit. Tellement petit que théoriquement ça ne pourrait être qu’un point, une “singularité”. En réalité c’est plus compliqué[1] , mais pour les calculs, ça suffit.

La vitesse de libération d’une singularité est théoriquement infinie puisqu’elle est (mathématiquement) infiniment dense, mais à une certaine distance, la vitesse de libération est égale à la vitesse de la lumière. Cette distance s’appelle le Rayon de Schwarzschild pour un trou noir théorique qui ne tournerait pas. Elle est proportionnelle à la masse du trou noir , et vaut environ 3km par masse solaire. (c’est très petit, un trou noir…)

La surface définie par cette distance, une sphère pour un trou noir théorique qui ne tourne pas, s’appelle l’Horizon du trou noir. C’est aussi son Horizon des événements , car les événements qui se passent peut-être à l’intérieur de cet horizon ne peuvent pas, jamais et en aucun cas avoir un effet en dehors.

Voilà. Remarquez qu’on a pas besoin de relativité ou de mécanique quantique pour comprendre les trous noirs. En première approximation, la mécanique classique suffit. D’ailleurs le premier qui a pensé que ces objets pourraient exister est John Michell , en 1783 !

Notes de bas de page

[1] A combien tourne un trou noir ? - Pourquoi Comment Combien