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Un soliton à deux dimensions

Les solitons sont des objets fascinants, des ondes localisées qui se propagent sur de longues distances sans changer de forme. Ils ont été observés au milieu du 19ème siècle par John Scott Russell dans un canal en Écosse. Les solitons sont observés en eau peu profonde dans les lagunes par exemple, mais également dans de nombreux systèmes physiques tels que les plasmas magnétisés ou les fibres optiques ou pour modéliser les tsunamis ou les ondes scélérates. Ces objets se comportent comme des quasi-particules qui collisionnent de manière élastique, c’est-à-dire que leur forme est inchangée par la collision. Nos études sont financées par la fondation Simons de New York et par l’Agence Nationale de la Recherche (projet SOGOOD) pour étudier les gaz de solitons contenant un grand nombre de ces objets avec des arrangements aléatoires. Un des objectifs scientifiques est l’étude de la propagation de ces objets à deux dimensions. Très peu de données expérimentales sont disponibles actuellement et un but du projet est de constituer des bases de données expérimentales. Le bassin du Laboratoire Hydraulique de France d’ARTELLIA a accueilli des chercheurs du LEGI (E. Barthelemy, T. Leduque, H. Michallet, N. Mordant) au mois de février. C’est une installation unique parfaitement adaptée pour cette étude en eau peu profonde. Le batteur segmenté constitué de 60 volets permet la génération aisée d’ondes avec des structures complexes offrant la possibilité d’explorer un grand nombre de configurations et ainsi d’avancer significativement la compréhension des gaz de solitons. Les mesures étant relativement aisées dans ce bassin contrairement aux plasmas par exemple, les données collectées contribueront au progrès d’autres champs de recherche en Physique.

Crédits vidéo : Valentin Chargros Arteliagroup

Pour en voir plus : https://youtu.be/4kGYxkqdWMY