The interaction between the solar wind and Earth’s magnetic field creates the Earth’s bow shock. It is an ideal region for space probes like MMS, THEMIS or Clusters to study the collisionless shock phenomenon in space plasma. More specifically the project focuses on the topic of wave-particle interactions in the space plasma environment, which allows irreversible energy dissipation and entropy production at the event of a shock when there are a lack of collisions between particles. Research is still ongoing regarding the topic of wave-particle interactions in plasma and this project aims to contribute to our understanding of this topic. To do this, measurement data of a total of 249 shock crossing events from NASA’s Magnetospheric Multiscale (MMS) mission are used to conduct a statistical study. The study aims to analyse the correlation between the electric- and magnetic field measured close to shock-crossing events, and their respective macroscopic shock parameters in different shock regions, and at three different frequency bands for the attempt of further our understanding of the dynamics of collisionless shocks. Through scatter plots, negative correlations are found between both the electric- and magnetic field power, and the different macroscopic shock parameters at various shock regions and at various frequency ranges. This leads to the suggestion of potential dependencies between the occurrence of electrostatic and electromagnetic waves and those shock parameters. However, there is still room for improvement of the statistical method used for the correlation studies. / Interaktionen mellan solvinden och jordens magnetfält skapar jordens bogchock. Det är en idealisk region för rymdfarkoster som MMS, THEMIS eller Clusters att studera kollisionsfria chocker i rymdplasma. Mer specifikt fokuserar detta projekt på vågpartikelinteraktioner i rymdplasma, vilket möjliggör irreversibel energidissipation och entropiproduktion vid en chock när det råder brist på kollisioner mellan partiklar. Forskning pågår fortfarande inom området vågpartikelinteraktioner i plasma och detta projekt syftar till att bidra till vår förståelse av ämnet. För att göra detta används mätdata från totalt 249 chocker från NASA:s Magnetospheric Multiscale (MMS)-uppdrag för att genomföra en statistisk studie. Studien syftar till att analysera korrelationen mellan de elektriska och magnetiska fälten som mäts nära chocker och deras respektive makroskopiska chockparametrar i olika chockregioner och vid tre olika frekvensband, i ett försök att vidare förstå dynamiken hos kollisionslösa chocker. Genom spridningsdiagram hittas negativa korrelationer både mellan de elektriska och magnetiska fältstyrkan och de olika makroskopiska chockparametrarna vid olika chockregioner och frekvensband. Detta leder till förslaget om potentiella samband mellan förekomsten av elektrostatiska och elektromagnetiska vågor och dessa chockparametrarna. Det finns dock fortfarande utrymme för förbättring av den statistiska metoden som används för korrelationsstudierna.

Les systèmes en interaction à longue portée sont connus pour avoir des propriétés statistiques et dynamiques particulières. Pour décrire leur évolution dynamique, on utilise des équations cinétiques décrivant leur densité dans l'espace des phases. Ce manuscrit est divisé en deux parties indépendantes. La première traite de notre collaboration avec une équipe expérimentale sur un Piège Magnéto-Optique. Ce dispositif à grand nombre d'atomes présente des interactions coulombiennes effectives provenant de la rediffusion des photons. Nous avons proposé des tests expérimentaux pour mettre en évidence l'analogue d'une longueur de Debye, et son influence sur la réponse du système. Les expériences réalisées ne permettent pour l'instant pas de conclure de façon définitive. Dans la deuxième partie, nous avons analysé les modèles cinétiques de Vlasov et de Kuramoto. Pour étudier leur dynamique de dimension infinie, nous avons examiné les bifurcations autour des états stationnaires instables, l'objectif étant d'obtenir des équations réduites décrivant la dynamique de ces états. Nous avons réalisé des développements en variété instable sur cinq systèmes différents. Ces réductions sont parsemées de singularités, mais prédisent correctement la nature de la bifurcation, que nous avons testée numériquement. Nous avons conjecturé une réduction exacte (obtenue via la forme normale Triple Zero) autour des états inhomogènes de l'équation de Vlasov. Ces résultats génériques pourraient être pertinents dans un contexte astrophysique. Les autres résultats s'appliquent aux phénomènes de synchronisation du modèle de Kuramoto pour les oscillateurs avec inertie et/ou interactions retardées. / Long-range interacting systems are known to display particular statistical and dynamical properties.To describe their dynamical evolution, we can use kinetic equations describing their density in the phase space. This PhD thesis is divided into two distinct parts. The first part concerns our collaboration with an experimental team on a Magneto-Optical Trap. The physics of this widely-used device, operating with a large number of atoms, is supposed to display effective Coulomb interactions coming from photon rescattering. We have proposed experimental tests to highlight the analog of a Debye length, and its influence on the system response. The experimental realizations do not allow yet a definitive conclusion. In the second part, we analyzed the Vlasov and Kuramoto kinetic models. To study their infinite dimensional dynamics, we looked at bifurcations around unstable steady states. The goal was to obtain reduced equations describing the dynamical evolution. We performed unstable manifold expansions on five different kinetic systems. These reductions are in general not exact and plagued by singularities, yet they predict correctly the nature and scaling of the bifurcation, which we tested numerically. We conjectured an exact dimensional reduction (obtained using the Triple Zero normal form) around the inhomogeneous states of the Vlasov equation. These results are expected to be very generic and could be relevant in an astrophysical context. Other results apply to synchronization phenomena through the Kuramoto model for oscillators with inertia and/or delayed interactions.