Une cuve cylindrique transparente est remplie d’eau et contient en son centre un fin cœur d’air, formant un vortex de vidange d’environ 40cm de long pour seulement quelques millimètres d‘épaisseur.
Une cuve cylindrique transparente est remplie d’eau et contient en son centre un fin cœur d’air, formant un vortex de vidange d’environ 40cm de long pour seulement quelques millimètres d‘épaisseur.

Kelvin waves: from quantum condensates to atmospheric tornadoes

Scientific news

Kelvin waves are fundamental excitations that propagate along vortex lines and play a central role in the redistribution of energy and the stability of rotating flows. They are important for understanding phenomena ranging from quantum turbulence to atmospheric vortices.
In this study, the researchers experimentally observed the propagation of these waves along a stable, controlled vortex and measured their dispersion relation. Their spatiotemporal measurements reveal different modes, such as helical deformations and double-helix waves, in agreement with theoretical predictions.
Their results help to better understand how energy is transferred in turbulent systems and may shed light on concrete phenomena such as tornadoes or aircraft wake vortices.

References :
Kelvin wave propagation along vortex cores, Jason Barckicke, Eric Falcon, Christophe Gissinger, Nature Physics 22, 409–414 - Published10 February 2026.
DOI : 10.1038/s41567-026-03175-w

The present study was carried out in the following CNRS laboratories:

  • Laboratoire Matière et Systèmes Complexes (MSC, CNRS / Université Paris Cité)
  • Laboratoire de Physique de l’Ecole Normale Supérieure de Paris (LPENS, CNRS / ENS-PSL / Sorbonne Université / Université Paris Cité)

Contact

Eric Falcon
Directeur de recherche CNRS au laboratoire Matière et Systèmes Complexes (MSC)
Christophe Gissinger
Enseignant-chercheur ENS-PSL, Laboratoire de physique de l'ENS (LPENS)
Communication CNRS Physique