Une bulle de savon est un film extrêmement mince d'eau savonneuse renfermant de l'air qui forme une sphère creuse avec une surface irisée. Les bulles de savon ne durent généralement que quelques secondes avant d'éclater, seules ou au contact d'un autre objet. Ils sont souvent utilisés pour le plaisir des enfants, mais ils sont également utilisés dans les performances artistiques. L'assemblage de plusieurs bulles produit de la mousse.

Lorsque la lumière brille sur une bulle, elle semble changer de couleur. Contrairement à celles vues dans un arc-en-ciel, qui résultent d'une réfraction différentielle, les couleurs vues dans une bulle de savon proviennent de l'interférence de la lumière réfléchie sur les surfaces avant et arrière du film de savon mince. Selon l'épaisseur du film, différentes couleurs interfèrent de manière constructive et destructive.

Les bulles de savon sont des exemples physiques du problème mathématique complexe de la surface minimale. Ils prendront la forme de la plus petite surface possible contenant un volume donné. Une vraie surface minimale est mieux illustrée par un film de savon, qui a une pression égale à l'intérieur et à l'extérieur, d'où une surface avec une courbure moyenne nulle. Une bulle de savon est un film de savon fermé: en raison de la différence de pression extérieure et intérieure, il s'agit d'une surface de courbure moyenne constante.

Alors que l'on sait depuis 1884 qu'une bulle de savon sphérique est le moyen le plus petit d'enfermer un volume d'air donné (un théorème de HA Schwarz), ce n'est qu'en 2000 qu'il a été prouvé que deux bulles de savon fusionnées fournissent l'optimum manière d'enfermer deux volumes d'air donnés de taille différente avec la moindre surface. Cela a été surnommé la conjecture de la double bulle.

En raison de ces qualités, des films à bulles de savon ont été utilisés avec une application pratique de résolution de problèmes. L'ingénieur en structure Frei Otto a utilisé des films à bulles de savon pour déterminer la géométrie d'une feuille de moindre surface qui s'étale entre plusieurs points, et a traduit cette géométrie en structures de toit à traction révolutionnaires. Un exemple célèbre est son pavillon ouest-allemand à l'Expo 67 à Montréal.

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