Marlone Vernet et Eric Falcon, physiciens au laboratoire Matière et Systèmes Complexes (MSC – Université Paris Cité/CNRS), ont observé un phénomène étonnant : dans un système agité de manière aléatoire, des ondes peuvent se comporter comme les molécules d’un gaz.

Ondes hydroélastiques turbulentes se propageant sur une membrane flottante.

© Marlone Vernet et Eric Falcon

Dans leur expérience, des ondes se propagent sur une membrane flottante, secouée aléatoirement à petite échelle. Malgré ce désordre, les ondes à grandes échelles atteignent un état d’équilibre, où l’énergie se répartit également entre ces différentes échelles, comme dans un gaz à température constante. C’est le régime d’équilibre thermique ou « équilibre statistique ».

Cet équilibre inattendu pour un ensemble d’ondes aléatoires permet de mesurer des propriétés comme la température, le désordre (entropie) ou la capacité qu’a le système d’ondes à stocker de l’énergie. Ces mesures confirment que, même dans un environnement turbulent, certaines lois de la thermodynamique restent valables.

Lire l’ensemble du communiqué sur le site du laboratoire MSC

Référence

Thermodynamics and Statistical Equilibrium of Large-Scale Hydroelastic Wave Turbulence
Marlone Vernet & Eric Falcon,
in press in Physical Review Letters (2025). DOI : 10.1103/dmrl-gxhw

À lire aussi