MATIÈRE (physique)Plasmas

Le développement des études expérimentales ou théoriques sur les plasmas, que ce soit les plasmas de fusion contrôlée, les plasmas astrophysiques et géophysiques, ou les plasmas froids, s'est accompagné d'efforts importants dans le domaine de la simulation numérique. Les outils de simulation numérique, dont la complexité est du même ordre que ceux utilisés en météorologie pour la prévision du temps, ont recours aux ordinateurs les plus efficaces en termes de rapidité de calcul ou de volume des informations traitées. Il existe principalement deux types d'outils numériques d'étude des plasmas, correspondant aux deux modes de description, description fluide et description cinétique. Dans un cas comme dans l'autre, on cherche à modéliser l'évolution temporelle d'un plasma dont on se donne la configuration initiale. Les outils de simulation utilisant une description fluide sont proches des outils utilisés en hydrodynamique des gaz ou des liquides. Les méthodes correspondant aux descriptions cinétiques sont plus originales : le plasma est échantillonné au travers de macroparticules dont les caractéristiques physiques, position et vitesse, sont tirées au hasard, avec une loi de probabilité correspondant à la condition initiale choisie : on parle alors de méthode Monte-Carlo, ou de méthode particulaire.