Les enseignements inattendus du chant des bulles

Les bulles ne font pas du bruit seulement lorsqu’elles éclatent. Du son est aussi produit lors de leur détachement, c’est-à-dire leur libération à l’issue du processus qui leur donne naissance. Par exemple, si quelqu’un souffle dans une paille dans l’eau, un bruit se fait entendre lorsque la bulle quitte la paille. Encore plus bruyant : si une goutte d’eau tombe sur un lac ou une flaque, elle courbe la surface, qui en redevenant plate, crée une bulle sous l’eau, qui finit à son tour par se détacher. « En fait, le bruit dominant du “ploc ploc” de la pluie correspond à ce détachement ! », souligne Juliette Pierre, chercheuse CNRS à Sorbonne Université (Paris). Fin juillet, en publiant leur étude dans Physical Review Fluids, elle et cinq autres chercheurs ont résolu l’énigme du chant des bulles.

Depuis 1933 et les travaux du biologiste belge Marcel Minnaert, l’origine du son est connu. La bulle d’air, compressible, est prisonnière de sa gangue liquide, incompressible, et se comporte comme un ressort qu’on lâcherait soudain. La bulle se met à vibrer comme une cloche, et cette oscillation fait bouger le liquide, propageant un son qui s’atténue. La théorie et les expériences relient la taille de la bulle à la fréquence : plus la « cloche » est large, plus la fréquence est petite, donc le son grave.

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