Propagation de solitons en bassin à houle

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. Le projet SOGOOD est financé par l'Agence Nationale de la Recherche pour étudier les gaz de solitons contenant un grand nombre de ces objets avec des arrangements aléatoires. Il implique des physiciens des ondes non linéaires dans les fluides (à Grenoble - LEGI, Paris - MSC et Nantes -LHEEA) mais également des spécialistes de la propagation dans les fibres optiques de Lille (PhLAM).

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 à houle multidirectionnelle d'ARTELIA est une installation unique parfaitement adaptée pour cette étude en eau peu profonde. Le batteur segmenté constitué de 60 volets a permis, pendant une campagne d'essais de trois semaines, 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.