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la turbulence chaotique dans l'expérience de Couette-Taylor
Société dans la seconde moitié du XXème siècle
 
 
 
 
         Nous arrivons à l’ultime étape de l’expérience de Couette-Taylor, et, en même temps, à l’ultime étape de l’évolution de la dynamique de plus en plus forte qui nous a conduit, en 16 étapes, depuis la situation des atomes rigidement en place dans leur réseau solide è [rappel dans une autre fenêtre] jusqu’à ce moment où l’écoulement liquide est devenu si énergiquequ’il en devient chaotique.
         Une nouvelle augmentation de la vitesse de rotation a, en effet, amené le fluide à se comporter de façon extrêmement turbulente. Chaque parcelle fluide circule désormais comme au hasard dans toute la masse fluide, et aucune périodicité ou quasi-périodicité n’apparaît plus dans ce flot chaotique.
         Pourtant, fait remarquable, à ce stade chaotique turbulent une structure réapparaît de façon très lisible, celle du découpage horizontal et de « l’empilement de beignets » que les « rouleaux de Taylor » initiaux avaient introduite è [rappel dans une autre fenêtre].
 
 
expérience de Couette-Taylor : la réapparition de la division horizontale bien marquée pendant la phase de l'écoulement chaotique
photo extraite du site http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/115/html/sec_8.htm

         En fait, si l’on prenait maintenant une photographie de l’expérience à intervalles réguliers et que l’on superposait toutes ces photographies, on obtiendrait une image tout à fait semblable à celle des rouleaux de Taylor initiaux.
 
  +     +     +   etc.   =      

         Par un aspect, l’évolution des trois dernières étapes de l’expérience de Couette-Taylor (le passage par les rouleaux ondulés, puis le passage par les rouleaux modulés, et maintenant le passage à la phase de la turbulence chaotique) ne fait donc que ramener à la première de ces étapes, celle des rouleaux horizontaux spiralants, mais une différence essentielle sépare la 1e de la 4e étape : désormais, les rouleaux horizontaux ne sont plus produits par le déplacement des mêmes parcelles fluides selon des spirales régulières et continues, mais ils sont le résultat, en « moyenne statistique », du déplacement chaotique imprévisible de toute la multitude des parcelles du fluide.
         Dans cet écoulement devenu chaotique, d’un instant à l’autre, on ne peut pas dire quelle sera exactement la forme prise par le fluide, ni quel sera le trajet, même approximatif de telle ou telle de ses parcelles, mais on peut dire, en moyenne, à quoi il ressemblera.
         En résumé, si l’on considère ce qui s’est produit pendant les quatre dernières étapes, on constate que l’ancienne structure en rouleaux horizontaux a d’abord résisté à l’accroissement de la vitesse en se déformant, puis, quand la continuité du flot a fini par se disloquer complètement, elle a profité de l’indépendance acquise par la multitude des parcelles fluides pour les enrôler à son service et pour renaître. Signe que cette structure en rouleaux horizontaux correspondait à des circuits fondamentalement adaptés à la circulation efficace et optimale du fluide.
 
         Pour en revenir au contraste entre l'indéterminisme du devenir de chaque parcelle fluide qui évolue chaotiquement et la conservation bien repérable, sous forme statistique, de la forme globale que toutes ces parcelles construisent ensemble, je voudrais souligner l’analogie profonde qu’il y a entre cette situation et celle que décrit la physique des particules quantiques au niveau atomique. D’elles aussi, on dit que leur comportement n’est pas calculable de façon déterministe mais qu’il est prévisible de façon statistique.
         Dans un texte en cours de préparation, j’essaierai de montrer que la cause de cette indéterminisme quantique réside dans le fait que les particules quantiques se construisent elles aussi en 16 étapes progressives, similaires aux 16 étapes que l’on vient d’envisager pour passer de l’état solide à l’état d’un fluide turbulent tel que celui généré par un appareil de Couette-Taylor. J’essaierai aussi de montrer que le paradoxe de ce chaos fluide débridé qui sait pourtant se diviser en boudins horizontaux nets et bien détachés les uns des autres a pour équivalent, dans le monde quantique, le paradoxe des particules qui savent simultanément se comporter en ondes répandues sur une vaste étendue et en corpuscules ponctuels bien distincts les uns des autres.
         Ce texte essaiera donc montrer que, précédant les 16 étapes qui font passer des atomes aux rouleaux turbulents, il faut concevoir que 16 autres étapes similaires ont fait passer des ondes d’espace aux atomes, atomes qui ne seraient rien d’autre, dans cette perspective, que des entortillement des ondes d’espace dont elles ne parviennent pas à se débarrasser, tout comme les rouleaux turbulents sont des entortillements du fluide qui ne cesseront pas tant que l’appareil entraînera le fluide à la même vitesse ou à une vitesse voisine.
 
         Les rouleaux turbulents horizontaux sont collés les uns contre les autres.
         Si l’on poursuit l’analogie entre ces rouleaux et les atomes tels qu’ils vivent à leur niveau quantique, on constate que l’on se trouve, par conséquent, à une étape où les atomes sont collés et pressés les uns contre les autres, mais aussi complètement reliés les uns aux autres du fait que ce qui les construit (l’équivalent des parcelles fluides pour les rouleaux turbulents) passe sans arrêt de l’un à l’autre. Si l'on néglige ces liens entre les atomes, ce qui pourrait être pensé comme la transition entre le monde quantique et le monde physique usuel à notre échelle, alors on se retrouve avec des atomes séparés les uns des autres mais toujours collés et pressés les uns contre les autres. Ce qui n’est rien d’autre, on le rappelle, que la situation des atomes organisés dans le corps cristallin solide que nous avions pris pour débuter notre périple en 16 étapes è [rappel dans une autre fenêtre].
         On peut donc voir la cassure de ces liens comme le moyen franchir l’étape des rouleaux turbulents afin d’arriver à une nouvelle étape, étape qui n’est autre que l’équivalent de celle qui nous avait servi de point de départ.
         Cela souligne le caractère de cycle que possède l’ensemble des 16 étapes que nous avons parcouru.
 
 
 
Qu'y a-t-il de paradoxal dans un écoulement de Couette-Taylor pendant sa phase chaotique ?
 
         Les rouleaux turbulents horizontaux sont bien détachés les uns des autres, puisque l’on peut repérer précisément les lignes qui les divisent, mais ils sont en même temps complètement reliés les uns aux autres, puisque le fluide passe en continu de l’un à l’autre, ignorant les limites qui les séparent. Cette caractéristique nous fait désigner cette situation comme relevant du paradoxe relié / détaché.

 
 
Une société reliée / détachée
 
         L’actuelle phase de mondialisation de l’économie peut être envisagée comme un bon équivalent d’une situation dans laquelle toutes les parties du monde sont complètement interconnectées, complètement reliées les unes aux autres par des flux économiques multiples et ininterrompus, alors que les divers pays qui participent à ces échanges n’en restent pas moins bien distincts, bien séparés, bien détachés les uns des autres.
         Le réseau de l'internet peut également être pensé de cette façon puisque, dans ce "réseau des réseaux", chacun se vit nécessairement "relié" à tous les autres, tout autant que capable de se "connecter" ou de se "déconnecter", donc comme un élément distinct et détaché du réseau.

 
 
Traduction dans l'art et la musique du paradoxe "reliée / détachée"
 
         Pour une raison que nous expliquons ailleurs [ F voir cette explication] ce n'est qu'à l'étape suivante de l'évolution de la société que ce paradoxe sera le paradoxe caractéristique de l'architecture. Du fait de la transformation de plus en plus rapide de la société, ce fonctionnement commence à s'installer avant même que le précédent n'ait eu le temps de se généraliser, de telle sorte que les artistes qui correspondent à des étapes successives de la complexité se retrouvent en fait parfaitement contemporains. Il n'est donc pas possible de repérer une période précise dans l'art et la musique relevant du fonctionnement de ce paradoxe, et nous devons trier parmi les contemporains ceux qui en relèvent.
         Ci-dessous, nous ne renvoyons pas à des exemples d'architectures contemporaines qui fonctionnent de façon "reliée /détachée", y préférant des exemples de l'architecture Renaissance qui relèvent du même fonctionnement mais à l'autre extrémité du cycle. Signalons que le "relié /détaché" contemporain et le le "relié /détaché" de la Renaissance ne sont pas les mêmes, cela pour deux raisons :
- les trois paradoxes "d'état" combinés avec ce paradoxe dominant ne sont pas identiques. Dans l'architecture Renaissance ce sont les paradoxes du "centre à la périphérie", de "l'entraîné / retenu" et du "mouvement d'ensemble / autonomie". Dans l'architecture contemporaine ce sont les paradoxes du "un / multiple", du "regroupement réussi / raté" et du "fait / défait".
- en supplément à cette combinaison de trois paradoxes "d'état" pour faire du "relié / détaché", il existe les paradoxes dits "de transformation" qui se renouvellent à toutes les étapes. Or ces paradoxes ne sont pas du tout analogues à l'étape de la Renaissance et à l'étape contemporaine.
         Pour toutefois donner au moins un exemple contemporain où l'on trouve beaucoup de "relié / détaché", on peut citer l'architecture de Zaha HADID.
 
         è architecture     deux exemples d'architectures Renaissance qui fonctionnent de façon reliée / détachée :
                                                la façade du Palais Pitti à Florence
                                                Brunellesci : Santo Spirito à Florence
          è musique          les expressions caractéristiques de cet effet
 
 
 
Et l'architecture de la société qui fonctionne "reliée / détachée" ?
 
         Comme indiqué au début du paragraphe précédent, le paradoxe en jeu dans l'architecture d'une époque est toujours en retard d'une étape sur l'évolution des paradoxes en jeu dans la dynamique même de la société.
         La dynamique précédente de la société était fondée sur le paradoxe "fait / défait", c'est donc ce paradoxe qui fonctionne dans l'architecture des architectes qui vivent dans une société qui fonctionne "reliée / détachée".
         On peut :
         è      aller voir l'explication de la cause de cette situation paradoxale "faite / défaite"
         è      voir directement des exemples de l'architecture "faite / défaite"
                     (Coop Himmelblau : l'usine Fonder Werk 3 à Kärnten
                      et Miralles : le Centre de méditation Unazuki à Toyama)


  dernière mise à jour de ce texte : 21 octobre 2007

F     Synthèse de l'évolution pendant la phase du noeud
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