Dilater le temps pour mieux prédire les évènements extrêmes

Dilater les échelles de temps pour explorer les évènements extrêmes de la nature semblait impossible… Cette prouesse est désormais envisageable grâce à une équipe de l'Institut FEMTO-ST (CNRS/UFC/UTBM/ENSMM) qui a utilisé une technique innovante de détection permettant de capturer en temps réel de tels évènements. Cette technique, appliquée pour le moment à la photonique, pourrait aider à la prédiction de vagues scélérates¹ à la surface des océans ou d'autres évènements naturels extrêmes. Ces travaux, menés en collaboration avec des chercheurs finlandais, irlandais et canadiens, sont publiés dans la revue Nature Communications du 19 décembre 2016. Les instabilités et le chaos dans les systèmes physiques sont des phénomènes aléatoires naturels, généralement très sensibles aux fluctuations des conditions initiales, si petites soient-elles. Pour comprendre ces phénomènes complexes et omniprésents dans la nature, les chercheurs ont récemment eu recours à des expériences impliquant la propagation d'ondes lumineuses et menant à la formation d'impulsions de durée extrêmement brève, de l'ordre de la picoseconde (un millionième de millionième de seconde). En effet, l'étude de ces phénomènes en optique présente l'avantage de se faire sur des échelles de temps très courtes, permettant ainsi de mesurer un échantillon représentatif d'évènements et de caractériser de manière fiable ses propriétés statistiques. Cependant, bien qu'ayant permis des progrès sur la compréhension des dynamiques liées aux événements extrêmes, ces études ont été faites jusqu'à présent de manière indirecte, en raison du temps de réponse des détecteurs actuels, trop lents pour capturer ces évènements rares.