Ce n'est bien sûr pas la «théorie des cordes», destinée à unifier l'ensemble des forces de la physique moderne. Mais les secrets du lasso des cow-boys sont percés grâce au chercheur Pierre-Thomas Brun du Laboratoire de mécanique des fluides et des instabilités, à l'École polytechnique fédérale de Lausanne. Il a présenté, début mars à Denver, son étude, initiée par son ancien directeur de thèse, Neil Ribe, lors d'une réunion de la Société américaine de physique, sur la manière de faire tourner, au mieux, son lasso afin d'effectuer de belles figures. Un travail qui séduit outre-Atlantique, en raison de l'histoire du pays. La plus simple des figures à réaliser avec un lasso est celle d'une boucle plate et régulière.

Il connaît les bons trucs. Le chercheur explique la manière pour s'y prendre: «D'abord, il est nécessaire d'utiliser le plus possible de la longueur de la corde pour effectuer une boucle, typiquement les trois quarts de la longueur totale de la corde va dans la boucle. Ensuite, il faut bouger son poignet lentement, à une fréquence de 2 à 3 hertz (c'est-à-dire deux à trois rotations par seconde, NDLR), dans un plan horizontal. Enfin, le plus crucial, à chaque tour de la corde, il faut la dérouler entre les doigts, afin de supprimer les effets de torsion.» Un petit mouvement destiné à éviter que la corde «bouchonne» et se torde au-dessous de la main.

Comprendre la dynamique d'objets étirés

Et Pierre-Thomas Brun d'ajouter: «L'équation de la boucle plate a une solution simple qui décrit un état stable. La corde est stationnaire dans un référentiel qui tourne avec la main. Si une caméra y était attachée, alors elle apparaîtrait figée.» C'est pour cela que la «boucle plate» est facile à réaliser «car aucune action de correction de la trajectoire n'est en théorie requise. C'est également pour cette raison que les autres figures sont plus complexes. Elles ne sont pas des solutions d'équations stationnaires: le cow-boy doit en permanence corriger la trajectoire de sa main pour s'adapter à ce qu'il voit ou ressent», précise le chercheur.

Avec ses deux anciens directeurs de thèse, Pierre-Thomas Brun revendique «une certaine expertise dans la dynamique des cordes élastiques ou liquides, comme du miel tombant sur une tartine». C'est d'ailleurs en regardant une vidéo sur YouTube que Neil Ribe lui a proposé de se pencher sur le mouvement des cordes car «le lasso est un excellent modèle pour mieux comprendre la dynamique d'objets étirés, comme des macromolécules d'ADN, des câbles transatlantiques, les cheveux, les cils, les textiles, etc.». Le lasso reprend ainsi un vieux thème, celui de «la dynamique des tiges élastiques», sous forçage périodique, en l'occurrence la main de la personne qui tient le lasso. «Les cow-boys n'ont pas attendu la théorie pour passer à la pratique et ils dépassent de loin ce que nous avons compris. Mais ce que l'on comprend est en accord avec la théorie, ce qui est déjà une jolie victoire», s'enthousiasme le jeune homme.

Outre l'intérêt de ce modèle pour décrire les objets qui bouclent, la description du lasso du cow-boy pourra également aider à écrire de nouvelles équations, utilisées par des studios d'animation comme Pixar, pour qu'ils réalisent «des effets spéciaux les plus réalistes possible».