Inépuisable complexité des tourbillons : les outils du physicien

Par Basile Gallet, lauréat 2020 du prix Jacques Herbrand de l’Académie des sciences.

Qu’ont en commun le café et le sang, le vent, les courants océaniques et le noyau liquide situé sous le manteau terrestre ? Tous sont des fluides. Les tourbillons qu’ils forment en s’écoulant font l’objet des travaux de physiciens spécialisés en dynamique des fluides. Basile Gallet, chercheur au CEA de Saclay, étudie notamment les turbulences engendrées par la convection thermique dans les fluides géophysiques et astrophysiques. Depuis le cœur des planètes et des étoiles, la chaleur est transportée vers l’extérieur au gré de mouvements turbulents d’une extrême complexité, si bien que les mathématiques actuelles peinent à les décrire correctement, y compris au moyen de super-calculateurs. Basile Gallet montre que l’étude de la dynamique des fluides progresse néanmoins grâce au croisement des disciplines, grâce aux progrès du numérique bien sûr, mais également par des intuitions personnelles de chercheurs engagés dans l’histoire de leur discipline.

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Modélisation de la convection stellaire turbulente, par la combinaison d’expériences de laboratoire (à gauche, image V. Bouillaut) et de simulations numériques effectuées sur des supercalculateurs (à droite, image B. Miquel).

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