ACTIVITÉS DE RECHERCHE

Après m'être longtemps intéressé aux structures non-linéaires, notamment les solitons, en étudiant leur existence, leur stabilité et leurs applications dans différents systèmes de matière condensée ou d'intérêt biophysique, j'ai débuté deux activités il y a dix ans qui ont désormais pris une certaine ampleur. Au niveau de l'ENS, j'ai développé ces deux thématiques essentiellement à l'aide des doctorants que j'ai encadrés et de nombreux visiteurs et/ou collaborateurs extérieurs. C'est classique au laboratoire de Physique qui souhaite proposer aux étudiants de l'ENS un éventail large de domaines de compétences, et par conséquent de très nombreux petites "équipes".

Mon premier champ d'activité concerne les systèmes avec interactions à longue portée. Même si le domaine est qualitativement différent de ceux que j'étudiais auparavant, c'est d'une certaine manière une évolution ou diversification "naturelle". On étudie la physique statistique et la dynamique hors équilibre de modèles. Ce lien m'intéressait déjà, mais les modèles sont différents. La grande nouveauté est que la longue portée implique la non additivité, ce qui a des conséquences tout à fait étonnantes sur la thermodynamique. Notre approche interdisciplinaire de ces questions à l'interface entre astrophysique, physique des plasmas, hydrodynamique 2D, physique des accélérateurs s'est révélée a posteriori un atout décisif car elle nous a permis de regrouper des connaissances acquises dans les différents domaines et souvent ignorées par les autres. La communauté concernée par ce domaine s'est peu à peu agrandie au fur et à mesure de la découverte de la généralité des questions posées et des réponses proposées. Ce travail vient de trouver un premier aboutissement dans la revue que je viens de rédiger avec deux collaborateurs pour Physics Reports cet automne 2009. C'est un domaine qui nous réserve encore de nombreuses surprises.

Le deuxième grand axe de mes recherches est d'étudier les fluides stratifiés en densité, et plus particulièrement les ondes de gravité internes. La question de départ qui m'avait attirée lors d'un séjour sabbatique en 1998 dans ce nouveau domaine était la possibilité de trouver de nouvelles applications aux solitons. Cette idée s'était avérée une impasse, mais en 2008, après un long détour, nous avons fait les premières expériences expliquant la formation de solitons au niveau de la thermocline. Cela bouclait d'une certaine manière la boucle. Pour arriver à cela, j'ai développé une véritable activité expérimentale. J'ai eu la chance de tenter cette reconversion partielle à un moment tout à fait propice avec l'arrivée à maturité de deux techniques expérimentales (synthetic Schlieren et PIV) peu onéreuses et relativement facile à mettre en place. La connaissance théorique de certains aspects de ces ondes associée à ce timing approprié est pour beaucoup dans la réussite. J'ai réussi grâce à la qualité de mes étudiants à obtenir plusieurs résultats qui ont eu un certain impact dans la communauté, comme le prouve plusieurs "reproductions" de notre générateur d'ondes. Ces progrès m'ont permis d'obtenir un certain nombre de moyens expérimentaux qui devraient nous permettre de passer encore à la vitesse supérieure. Je tiens à rappeler que j'ai bénéficié du soutien bienveillant de plusieurs collègues, notamment dans le démarrage de mon activité expérimentale qui était une prise de risque non négligeable pour moi mais surtout pour les premiers étudiants en thèse. J'ai aussi eu la chance de choisir plusieurs étudiants brillants qui n'ont non seulement pas eu "froid aux yeux'' mais ont su m'accompagner dans cette découverte d'un domaine de recherche passionnant.

J'ai mené en parallèle un certain nombre d'autres recherches plus ponctuelles ou en devenir.
Thierry Dauxois, 9 janvier 2010
Thierry DAUXOIS

RESEARCH INTERESTS

SOLITARY WAVES: CREATION, STABILITY AND PHYSICAL APPLICATION [B3,B4,B5,B6] CONNECTIONS BETWEEN NONLINEAR DYNAMICS AND STATISTICAL MECHANICS DYNAMICS AND THERMODYNAMICS OF SYSTEMS WITH LONG-RANGE INTERACTIONS PATHS INTEGRALS AND STATISTICAL MECHANICS [A57].

STABILITY OF PERIODIC ARRAY OF VORTICES [A10,A13]

INTERNAL WAVES IN STRATIFIED FLUIDS
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