Beyond the trapping horizon : the apparent universe & the regular black hole = = Par-delà l'horizon : l'univers apparent & le trou noir régulier / Alexis Helou ; sous la direction de Pierre Binétruy

Date :

Editeur / Publisher : [Lieu de publication inconnu] : [éditeur inconnu] , 2015

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : anglais / English

Cosmologie

Trous noirs (astronomie)

Horizon

Relativité générale (physique)

Expansion de l'univers

Binétruy, Pierre (1955-2017) (Directeur de thèse / thesis advisor)

École doctorale Sciences de la terre et de l'environnement et physique de l'univers (Paris ; 2014-....) (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

Université Sorbonne Paris Cité (2015-2019) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

Université Paris Diderot - Paris 7 (1970-2019) (Autre partenaire associé à la thèse / thesis associated third party)

Relation : Beyond the trapping horizon : the apparent universe & the regular black hole = = Par-delà l'horizon : l'univers apparent & le trou noir régulier / Alexis Helou ; sous la direction de Pierre Binétruy / Lille : Atelier national de reproduction des thèses, Université de Lille III , 2016

Résumé / Abstract : Dans le contexte de la Relativité Générale, le concept d'horizon permet de séparer l'espace-temps en zones de comportement causal différent. En particulier l'horizon apparent, et la notion très proche d'horizon de confinement, sont définis à partir de grandeurs locales. Nous sélectionnons ces horizons comme l'outil pertinent pour décrire les situations dynamiques à symétrie sphérique, telles que le trou noir ou la cosmologie. Le principe d'Holographie indique en effet que l'information contenue dans un volume donné serait encodée sur la surface renfermant le volume. Ainsi l'horizon apparent contiendrait des informations sur le trou noir qu'il délimite ou sur l'Univers qu'il borne. Dans cette optique, nous appliquons les lois de la thermodynamique à l'horizon apparent cosmologique, en utilisant un ensemble d'outils adaptés à la symétrie sphérique : le vecteur de Kodama, l'énergie de Misner-Sharp, la première loi unifiée. Ceci nous permet de retrouver les équations de Friedmann qui régissent la dynamique de notre Univers. Un paramètre de température thermodynamique est ensuite calculé, qui caractérise une émission à l'horizon. Ceci est ensuite généralisé aux trous blancs et cosmologies en contraction. Enfin nous étudierons le rôle de l'horizon apparent dans le paradoxe de l'information des trous noirs.

Résumé / Abstract : In the context of General Relativity, the concept of horizon divides the spacetime into regions of different causal behaviour. In particular, the apparent horizon and closely related trapping horizon are defined from local quantities. We select these horizons as the relevant tool to describe spherically symmetric, dynamical situations, such as black holes or cosmology. Indeed the Holographic principle indicates that the information contained in the bulk of a given region, would be encoded on the boundary surface of the region. Then the apparent horizon would contain information on the black hole or on the Universe it bounds. In this optic, we apply the laws of thermodynamics to the cosmological apparent horizon, using a set of tools well-suited to spherical symmetry : the Kodama vector, the Misner-Sharp energy, the unified first law. This will allow us to recover the Friedmann equations, which govern the dynamics of our Universe. A thermodynamical parameter identified as a temperature is then computed, which characterizes the emission at the horizon. This is then generalized to white holes and contracting cosmologies. Finally we study the role of the apparent horizon in the information loss paradox for black holes.