Hémisphère sud ou nord, l’eau ne coule pas dans même sens… Mais si vous vous en apercevez, c’est que vous êtes dans l’espace, pas dans votre salle de bain. Explication fluide ?
C’est une énigme classique : quelqu’un est enlevé, il se retrouve dans une salle de bain et il sait qu’il est dans l’hémisphère sud. Comment a-t-il fait ? En regardant l’eau s’écouler dans la bonde. Parce que passé l’équateur, l’eau serait censée tourner dans l’autre sens. Encore faut-il savoir dans quel sens elle tourne dans une bonde mais en outre, c’est faux et ce classique de l’énigme est à jeter avec l’eau du bain : l’eau du robinet tourne pareil partout sur terre, cela dépend uniquement du système de robinet. Mais alors, d’où vient cette légende ?
La force de Coriolis à l’œuvre
Comme dans toute légende, il y a un fond de vérité et ce fond, c’est la force de Coriolis. Et c’est là qu’on voit le truc fourbe. Déjà, ce n’est même pas une force. Une force exerce une action sur des éléments. Alors que là, c’est plutôt le résultat de plusieurs forces qui interagissent et donnent un résultat différent selon le point de vue d’où l’on se place. En gros, c’est l’observateur qui « invente » la force en regardant son résultat : si l’on se place dans la masse d’eau, elle ne tourne pas, c’est la Terre qui tourne…
Commençons par le commencement, sinon ces histoires d’eau vont donner mal à la tête. Les grandes masses de fluide (eau et air) ont une force propre qui est la force d’inertie. En gros, c’est la difficulté à s’adapter à la vitesse du support.
Par exemple, si vous êtes en train, vous roulez à 100 km/h. Imaginons que ce train s’arrête d’un coup : vous, vous allez continuer à 100 km/h jusqu’à ce que vous perdiez toute la vitesse acquise. C’est elle, la force d’inertie.
La Terre file à 30 kilomètres par seconde
La Terre, elle aussi, file à toute vitesse en tournant sur elle-même à pas moins de 30 km/seconde. De fait, les grandes masses d’air ne tournent pas à la même vitesse parce qu’elles ont leur propre force d’inertie. Mais elles suivent quand même, avec un peu de lenteur, la rotation de la Terre.
Et donc, elles subissent une rotation qui les pousse à tourner dans un sens différent dans chaque hémisphère, puisqu’on n’a pas le même point de vue selon que l’on est au nord ou au sud. De même pour les grandes masses d’eau qui sont poussées vers l’est au nord (comme le Gulf Stream qui vient du Golfe du Mexique) mais vers l’ouest au sud.
En résumé, à l’échelle du globe, les grandes masses de fluide ont l’air de tourner parce que le référentiel (la Terre) tourne aussi. Mais votre lavabo, qui est le référentiel pour l’eau du robinet, ne tourne pas : donc le mouvement de rotation de l’eau est uniquement dû à la forme de la bonde, du robinet, de l’endroit où il est placé… bref, à plein de choses sans rapport avec l’hémisphère.
Vous pouvez vous laver les dents à Canberra, vous ne serez pas dépaysé. Ouf !
Jean Luc Eluard
