Propriétés statistiques du transport d'énergie dans un système d'ondes de flexion – SETBen

L'objectif du projet SETBEn est de développer une approche expérimentale originale de questions bien identifiées, à la frontière entre physique non-linéaire et physique statistique hors-équilibre (« thermodynamique stochastique »). La spécificité de notre approche, depuis une dizaine d'années, est de mettre en évidence à l'échelle humaine, des phénomènes qui se manifestent généralement à l'échelle microscopique. L'expérience proposée consiste en une plaque élastique, excitée dans un régime de turbulence d’onde.

La première question que nous voulons aborder est la localisation de l’énergie des ondes par des défauts répartis aléatoirement sur la plaque. Une réalisation macroscopique d’un phénomène similaire à la «localisation d’Anderson», mais dans un système dissipatif macroscopique, serait à lui seul un résultat substantiel. Un tel système semble un très bon candidat pour cette étude, en raison de sa faible dissipation. De plus, étant macroscopique, il permet aussi bien l’accès à des quantités locales (champ de déformation, etc.) qu’à des quantités intégrées (fonction de transfert, etc.). Après avoir identifié la localisation, nous voulons caractériser l'influence des non-linéarités, en augmentant l’amplitude de l'onde. Plusieurs questions dans ce sens sont encore ouvertes.

Ensuite, nous voulons chercher dans les fluctuations de la puissance injectée, une signature de cette localisation des ondes dans la plaque. Cette énergie par unité de temps, qui entretient l’état stationnaire, est appelée ‘house-keeping heat’, dans le langage de la thermodynamique stochastique. Une telle observation ferait un lien entre le domaine des phénomènes non-linéaires et de la physique statistique. Nous avons précédemment mis en évidence l'analogie entre un gaz granulaire entretenu et un thermostat à l'équilibre, qui permet d'utiliser la thermodynamique stochastique dans les systèmes dissipatifs. Une autre question est de savoir dans quelle mesure ces similitudes sont générales? Est-ce valable pour un état turbulent hors équilibre du champ d'ondes? Une entrée supplémentaire de cet appareil est qu'il dispose de plusieurs moyens indépendants pour définir une température effective, déjà explorés dans les études précédentes. Cela pourrait construire de nouveaux ponts entre la turbulence et la physique statistique hors équilibre.