Un tourbillon imite la gravité express
L'eau qui s'écoule dans la bonde se transforme en tourbillon. Un phénomène banal dans une cuisine. Mais c'est précisément un tel tourbillon qui s'est avéré capable de reproduire deux effets que les physiciens associent généralement aux trous noirs et à la rotation des planètes.
Le premier effet est le décalage d'une onde lorsqu'elle contourne un obstacle. Une personne fait le tour d'un poteau, et son ombre sur le mur se déplace, même si elle revient à son point de départ. De la même manière, les vagues qui contournent le tourbillon subissent un décalage qui dépend de la quantité d'eau qui s'écoule par la bonde. Ce décalage porte le nom du physicien Yakir Aharonov et de son collègue Bohm, qui ont décrit un comportement similaire des électrons dans un champ magnétique.
Cette coïncidence n'est pas fortuite. Les mathématiques qui décrivent les vagues à la surface de l'eau se sont révélées presque identiques aux équations des particules dans un espace-temps courbe. La seule différence est que le rôle de la gravité est joué par la vitesse d'écoulement de l'eau. Ainsi, un tourbillon dans un réservoir est un modèle miniature de l'Univers, où l'on peut toucher du doigt ce qui se cache habituellement dans les équations.
Le décalage de phase d'une onde dans un tourbillon persiste même si l'onde le contourne plusieurs fois — comme l'aiguille d'une montre qui accumule du retard à chaque tour.
Dans le film « Interstellar », les héros voient la rotation d'un trou noir entraîner l'espace — avec un tourbillon d'eau, on peut reproduire cet effet dans son garage.