Comprendre les comportements imprévisibles des vagues océaniques peut être une question de survie pour les marins. Les groupes de vagues en eau profonde sont connus pour être instables et devenir voyous, provoquant le renversement de bateaux sans méfiance.

Ce comportement des ondes non fiables résulte de l'instabilité de la modulation, qui ne se produit généralement que pour les ondes unidirectionnelles. La focalisation des ondes (l'amplification des ondes) devrait également s'affaiblir lors de l'interaction avec d'autres systèmes d'ondes.

Aujourd'hui, une équipe dirigée par l'Université de Kyoto a démontré que de tels groupes d'ondes instables se propagent indépendamment des interférences.

"Nos résultats semblent étayer le concept d'un groupe d'ondes d'eau non linéaire non perturbé se concentrant en présence d'ondes se propageant à contre-sens, ce qui implique que les états d'onde sont directionnels", déclare l'auteur principal Amin Chabchoub.

À l'aide d'un réservoir à vagues, l'équipe a réalisé des expériences validant les résultats de simulations informatiques basées sur l'équation de Schrödinger non linéaire couplée. Ce modèle d'équation d'onde non linéaire tient compte des interactions complexes d'ondes se propageant dans deux directions différentes.

Les découvertes de l'équipe démontrent que le modèle s'accorde bien avec les expériences, y compris la dynamique des ondes indésirables et à contre-propagation.

Des domaines tels que l'ingénierie offshore, l'optique non linéaire, le génie électrique et la physique des plasmas, ainsi que l'étude des vagues océaniques extrêmes, devraient bénéficier d'une meilleure compréhension du rôle de la non-linéarité.

"Notre étude peut motiver davantage des études théoriques et expérimentales pour améliorer notre compréhension de cette dynamique dans la cacophonie de différents systèmes d'ondes", conclut Chabchoub.