De la physique à la météo, une petite histoire de la turbulence

La turbulence est un phénomène qui intrigue les physiciens depuis longtemps, et une des raisons pour lesquelles certains phénomènes météo sont encore aujourd’hui difficiles à prévoir.


On attribue à Werner Heinsenberg, physicien connu pour ses travaux en physique quantique et popularisé par la série Breaking Bad, la citation suivante :

« Quand je rencontrerai Dieu, je lui poserai deux questions : pourquoi la relativité ? Et pourquoi la turbulence ? Je crois vraiment qu’il aura une réponse à la première. » Werner Heisenber, vers 1946

Nombreux sont les esprits hantés par la question de la turbulence… et depuis bien longtemps. Si l’histoire de la compréhension de ce phénomène sur des bases scientifiques est le fruit d’un très long processus, ce sont surtout les observations qui ont permis d’en comprendre quelques caractéristiques.

De Vinci, qui avait l’œil de l’artiste et les talents d’observation du scientifique, s’est attelé à représenter ce que l’on nommera au XXe siècle « turbulence » (le terme fut introduit par Taylor et Von Karman). Hiroshige, en voulant représenter le tourbillon de Naruto, fait apparaître les structures complexes du phénomène.

Ce qui se dégage de ces visions d’artiste, c’est que le phénomène fait apparaître du mouvement en forme d’agitation capricieuse et de désordre esthétique représenté sous la forme d’insaisissables tourbillons de différentes tailles.

Deux visions d’artistes de la turbulence : celle de Léonard de Vinci à gauche, datant de 1510, et celle de Utagawa Hiroshige à droite, réalisée en 1855.
Wikimedia

photo de nuages et de tourbillons formés par la présence d’une île

Une vision moderne de la turbulence des nuages : un vortex de Von Karman observé en 1999 au large du Chili par le satellite Landsat 7.
NASA Goddard Space Flight Center, CC BY

La suite est à lire sur: theconversation.com
Auteur: Waleed Mouhali, Enseignant-chercheur en Physique, ECE Paris

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