Jeudi 15 Mai 2008
La morphogenèse tente d’expliquer les formes et la dynamique de
croissance d’objets macroscopiques à partir de lois physiques
relativement simples. Ces lois, supposées bien comprises à
l’échelle microscopique, sont très symétriques et agissant
dans un espace homogène, ne permettent pas de comprendre
aisément les formes obtenues à grandes échelles qui sont
souvent complexes et très ramifiées. Une autre
caractéristique de ces formes est que même à des vitesses
très faibles, elles différent étonnamment des formes
d’équilibre.
La morphogenèse en physique résulte le plus souvent de la
propagation d’une phase stable, au sens thermodynamique, dans une
phase métastable ou instable et elle met en jeu à la fois des
effets de volume et de surface. Elle se fait le plus souvent sans
addition de masse à l’exception des phénomènes
d’accrétion qui concernent l’épitaxie, les stalactites ou
les stalagmites et les coquillages par exemple. Au contraire, les
tissus vivants en croissance bénéficient d’un apport de masse
continu qu’ils doivent accommoder. Comme ce sont des milieux
élastiques très déformables, leurs formes résultent
d’une optimisation des contraintes élastiques engendrées par
la croissance elle-même.
Je me propose de comparer différents processus de croissance
intervenant en physique (croissance des cristaux, digitations,
"penitentes") ou en physique du vivant (fleurs,
racines, tumeurs) en soulignant les processus physiques mis en jeu,
les expérimentations et les méthodes théoriques qui ont
conduit, en autre au département de physique, à des explications
et des prédictions quantitatives.
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