Dans une goutte d'eau, les bactéries se poussent et nagent — chacune pour soi, mais ensemble elles créent des motifs. Lorsque le mouvement est faible, le fluide bouillonne comme une soupe sur feu vif : les tourbillons se heurtent, la direction du courant change à chaque seconde. On appelle cela la turbulence bactérienne.
Mais si les particules se déplacent plus vite, le tableau change. Une bande turbulente apparaît : les tourbillons chaotiques ne disparaissent pas, mais une direction globale de mouvement se superpose. Comme une foule à l'heure de pointe qui, tout en se bousculant, avance vers la sortie.
Les auteurs ont trouvé une description mathématique simple qui prédit ce régime et explique pourquoi, lorsque l'activité augmente, on passe du chaos total à un ordre avec tourbillons.
Chez les vraies bactéries, la turbulence apparaît dès une concentration de plusieurs milliards de cellules par millilitre — et sans aucun mélange externe.