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Sciences

Motifs: les expériences de Stephen Morris

03-01-2019

Stephen Morris et l’appareil qu’il a conçu pour étudier la croissance des glaçons. Photo fournie par M. Morris

Le professeur de géophysique à l’Université de Toronto Stephen Morris adore jouer au magicien, au laboratoire, pour faire apparaître des motifs dans la boue, le sirop ou la glace.

Nous avons interrogé le chercheur dans le cadre de notre article sur les formes et les motifs de la nature paru dans l’édition de janvier-février 2019. Nous y parlions notamment de ses connaissances dans la formation des craquelures dans la boue qui sèche, un phénomène qu’il a capté en laboratoire et diffusé dans cette vidéo:

Le professeur Morris a développé des outils pour faire croître des glaçons afin de comprendre pourquoi certains forment des ridules régulières.

Il a découvert que ce sont les impuretés présentes dans l’eau qui, en modifiant la température de congélation de l’eau, causent les ondulations. Les glaçons faits à partir d’eau distillée sont ainsi parfaitement lisses. Voici un exemple de glaçon fait dans son laboratoire à partir d’eau contenant du sel:

Stephen Morris expérimente également les motifs décrits par les liquides visqueux sur une surface en mouvement. C’est abstrait? Regardez la vidéo suivante.

Un sirop est versé sur une espèce de tapis roulant qui ralentit toujours plus. Le résultat est très différent selon la vitesse du tapis:

Le professeur Morris aime « brasser » des objets et observer leur mouvement. La vidéo qui suit est un exemple fascinant.

Une chaînette bleue et une chaînette rouge (comme celles que l’on retrouve accrochées à un bouchon de bain) sont d’abord placées côte à côte sur une surface plane, comme deux voies d’une même route qui sillonnerait toute la surface. Dès que la table vibre, les chaînettes se mettent à danser et en viennent à se séparer de façon spontanée:

Le professeur Morris a aussi produit une vidéo montrant la réaction oscillante de Belousov-Zhabotinski, connue depuis 1950.

Quand on la réalise dans un bécher, le liquide fait des allers-tours réguliers entre une apparence transparente et une couleur orangée jusqu’à ce que la réaction soit épuisée: on peut parler d’un motif dans le temps plutôt que dans l’espace.

Dans un plat de pétri, les mêmes composés provoquent des ondes :

Pour consulter d’autres vidéos de Stephen Morris, consultez sa chaîne YouTube. Sa page Flickr, où il cumule de nombreuses photos de motifs naturels, vaut aussi le détour.

 

 

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