Lorsque de nombreuses bactéries (composées principalement de carbone) se rassemblent dans une goutte d'eau, une ronde synchronisée commence : des millions de petites créatures glissent le long d'immenses ellipses, comme des danseurs sur une piste. Ainsi, sans chef d'orchestre, un motif complexe naît de mouvements simples. Le langage de cette danse, ce sont les filets de liquide que chaque cellule pousse autour d'elle.
La clé du mystère réside dans la capacité de la bactérie à devancer légèrement le courant : elle nage plus vite que l'eau, tel un danseur qui prend un temps d'avance. Lorsque les cellules sont assez nombreuses et que le film liquide est mince, ces minuscules à-coups s'additionnent en une rotation synchronisée. Et voici l'inattendu : tout cet ordre repose sur le fait que les bactéries rejettent continuellement de l'entropie vers l'extérieur — elles évacuent le désordre dans l'eau, préservant ainsi leur cohésion interne.
Le même mécanisme s'applique à toute particule allongée nageant dans un fluide, des fibres biologiques aux microrobots artificiels. Les idées des pionniers — Ludwig Boltzmann, Henri Poincaré et Daniel Bernoulli — se rejoignent pour expliquer cette ronde microbienne. Toute la scène repose sur les liaisons hydrogène de l'eau.
Pour synchroniser leur danse, les bactéries utilisent le même principe que les neurones de notre cerveau lorsqu'ils créent des rythmes — sauf que la connexion n'est pas électrique, mais aqueuse.
Dans le roman « Solaris », l'océan pensait en utilisant la physique des flux — les bactéries font de même à l'échelle d'une goutte.