La prochaine conférence du département de Physique et Mécanique de la FST et de la section locale de la Société Française de Physique aura lieu

Mercredi 30 janvier à 14h, Amphi 8 de la FST

Nous recevrons Antonin Coutant du laboratoire d’Acoustique de l’Université du Mans qui nous parlera de

Les trous noirs et la nature de la rivière espace-temps

Les trous noirs sont des objets fascinants, au coeur de la recherche sur la gravitation. Ils jouent un rôle essentiel en astrophysique pour comprendre la dynamique des étoiles et des galaxies. Ils sont aussi un ingrédient majeur des théories de grande unification permettant de décrire la gravitation dans le cadre d’une théorie quantique. Malheureusement, les propriétés microscopiques des trous noirs sont hors de portée de nos instruments et la plupart des recherches sont guidées par la seule cohérence mathématique. Pour contourner ce problème, on a réalisé il y a une trentaine d’années qu’il était en principe possible de créer des trous noirs artificiels dans des fluides en mouvement, avec les mêmes caractéristiques que ceux de l’astrophysique. Beaucoup plus récemment, une première expérience a été mise sur pied, ouvrant la voie à un large éventail d’expériences nouvelles dont le but est de reproduire le comportement des trous noirs et de tester les mécanismes les plus mystérieux en laboratoire.

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La prochaine conférence du département de Physique et Mécanique de la FST et de la section locale de la Société Française de Physique aura lieu

Jeudi 5 avril, 10h30, Amphi 8 de la FST

Nous recevrons Erwan Allys du laboratoire de Radioastronomie de l’Ecole Normale Supérieure

Physique fondamentale : le Modèle Standard de la physique des particules et au-delà

Dans cette présentation, on introduira d’une manière la plus pédagogique possible les principaux concepts du Modèle Standard de la physique des particules, édifice théorique achevé dans les années 70 et qui décrit l’intégralité des interactions électromagnétique et nucléaires faible et forte aux échelles quantiques. On discutera dans un premier temps de la nécessité d’introduire des champs pour étudier des phénomènes à la fois quantique et relativiste, ce qui mènera à la notion de quantification des interactions. À partir de considération basées sur les symétries, on montrera alors le lien qui apparait alors entre des symétries dites “locales” et les interactions fondamentales, ce qui permettra de décrire la structure du Modèle Standard. On évoquera alors les notions de brisure spontanée de symétrie et de renormalisation, qui permettront de mieux comprendre la phénoménologie des interactions nucléaires faible et forte. Si le temps le permet, on conclura sur les difficultés qui émergent de l’application de ces méthodes à la Relativité Générale, qui décrit l’interaction gravitationnelle, et on évoquera les théories tentant de quantifier cette dernière interaction.

Le prochain séminaire de la section locale de la Société Française de Physique et du département de Physique et Mécanique de la FST aura lieu Jeudi 25 janvier, 10h30, Amphi 8  (Attention, horaire inhabituel !)

Nous recevrons Julien Bobroff de l’université Paris Sud qui présentera une conférence sur le thème

A la recherche de solides quantiques

La physique quantique échappe à nos intuitions. Elle est, par nature, invisible, abstraite et mathématique. Bref, elle intimide ! Pourtant, la quantique est responsable de propriétés tout à fait visibles ! La couleur est quantique, la conduction électrique est quantique, le magnétisme est quantique, et même la solidité de la matière ne s’explique que grâce à la quantique. Bref, les solides qui nous entourent sont quantiques. Et certains solides découverts récemment sont encore plus quantiques : supraconducteurs, liquides de spins, isolants topologiques, cônes de Dirac, voilà des matières au coeur des recherches actuelles qui repoussent les frontières de nos connaissances et pourraient s’avérer très utiles pour les technologies du futur.

Julien présentera une seconde conférence sur le thème “Vulgariser : pourquoi ? Comment ?” à partir de 14h, salle de réunion de l’IJL, entrée 2A, 4ème étage.

La prochaine conférence du département de Physique et Mécanique de la FST et de la section lorraine de la Société Française de Physique aura lieu

Lundi 15 janvier à 14h
Amphi 8, Faculté des Sciences

Nous aurons le plaisir de recevoir Michel Spiro, président de la Société Française de Physique et ancien président du Conseil du CERN qui présentera une conférence sur le thème :

La découverte du boson de Higgs
Une aventure scientifique hors-norme, un modèle ?

Le modèle du CERN, basé sur une stratégie collaborative mondialisée à long terme (avec un idéal partagé) et une émulation permanente (la « coopététion »), sur l’innovation ouverte, s’est révélé être une aventure très efficace scientifiquement et technologiquement, pour les recherches de l’humanité sur l’infiniment petit et sur l’infiniment grand. Ce modèle a permis la récente découverte du boson de Higgs qui représente l’atteinte d’un nouveau palier de la connaissance, sur lequel je m’étendrai. Cette aventure a eu aussi dans le passé un impact considérable dans l’émergence des premiers écrans tactiles, du WEB tel que nous le connaissons, sur le développement des logiciels libres et débouche maintenant sur le calcul à grande échelle en réseau et sur l’accès gratuit aux publications des chercheurs.
Ce modèle, dont je décrirai les caractéristiques génériques, est-il cantonné à la science ? Peut-il venir en appui pour affronter les grands défis mondiaux de notre temps comme la paix,le climat et l’énergie, la préservation de la planète, l’éducation, l’accès à internet, la santé… ?

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Le prochain séminaire du département de physique et mécanique aura lieu le jeudi 4 mai à 14h dans l’amphi 5 de la FST.

La prochaine conférence du département de Physique et de la section locale de la Société Française de Physique aura lieu

Jeudi 9 mars à 14h à l’amphi 5 de la FST

La prochaine conférence du département de Physique et de la section locale de la Société Française de Physique aura lieu à un horaire inhabituel :

              Lundi 6 février à 16h à l’amphi 8 de la FST

Nous recevrons un ancien étudiant de l’université : Pascal Turban du département Matériaux et Nanosciences de l’Institut de Physique de Rennes. Il présentera une conférence intitulée

        Matière vue du ciel : quelques progrès en microscopie tunnel

Les propriétés d’un matériau dépendent étroitement de sa structure volumique, défauts compris. Si elles ont été longtemps négligées, les propriétés spécifiques de surface sont aujourd’hui un champ d’investigation à part entière. La surface est en effet le lieu d’échange entre le matériau considéré et son environnement. Par ailleurs, la rupture de la symétrie de translation au voisinage de la surface peut modifier drastiquement la structure atomique et électronique locale du matériau par rapport au volume sous-jacent : « Dieu a créé le volume, le diable la surface » selon la célèbre formule de Wolfgang Pauli. Finalement, la course actuelle vers la réalisation de structures et composants de taille nanométrique confère aux surfaces une importance cruciale. Une nanostructure comportant 1000 atomes a en effet de l’ordre de la moitié de ses atomes localisés en surface…
En permettant, au cours des années 1960-1970 l’étude des premières surfaces modèles par diffraction et spectroscopies électroniques, les technologies de l’ultra-vide ont ouvert la voie aux développements modernes de la Physique des surfaces. L’invention de la microscopie à effet tunnel (STM) en 1982 est une seconde révolution, permettant l’observation directe de la surface de la matière à l’échelle atomique. Dans cet exposé, j’illustrerai l’importance de l’apport du STM à la physique des surfaces. Je montrerai en particulier que les nombreux modes originaux d’acquisition développés depuis 1982 permettent aujourd’hui, bien au-delà de la seule information structurale, de caractériser les propriétés électroniques, magnétiques et dynamiques de la matière à l’échelle atomique.

La prochaine conférence de la Société Française de Physique et du département de Physique aura lieu le jeudi 8 décembre à 14h à l’Amphi 5 de la Faculté des Sciences et Technologies de Vandoeuvre les Nancy. L’orateur sera un astrophysicien, Jérome Perez, de l’ENSTA ParisTech. Il présentera une conférence intitulée :

      ‘EXPANSION, la Cyberconférence’
      http://uma.ensta-paristech.fr/conf/expansion/index.php

La conférence sera interactive. Au moyen de vos téléphones portables connectés en Wifi, vous pourrez interagir en temps réel avec l’orateur durant toute la durée de la présentation. Sur le principe des méthodes pédagogiques novatrices (classe inversée), il vous est demandé de visionner avant la conférence les trois vidéos de 20 minutes suivantes :

      Episode 1
      Episode 2
      Episode 3

Ensuite, pour pouvoir participer, créez un compte sur le site
             https://my.beekast.com
avec le code de session
             expansionnancy
Sur ce site, vous pourrez poser des questions auquels l’orateur répondra pendant la conférence.

La prochaine conférence du département de Physique et Mécanique aura lieu
Jeudi 11 février, 14h, Amphi 8 de la FST
Nathalie Deruelle, du laboratoire AstroParticule et Cosmologie (Paris VII), parlera du premier centenaire de la relativité générale.

Le prochain séminaire du département de Physique et Mécanique de la faculté des sciences aura lieu le mercredi 25 novembre à 14h dans l’amphi 8. Nous recevrons Jean-Noël Fuchs du laboratoire de Physique Théorique de la Matière Condensée de l’Université Pierre et Marie Curie.

Géométrie et topologie des bandes pour les électrons dans les cristaux
La théorie des bandes (Bloch, Peierls, Wilson, etc. vers 1930) a été un progrès majeur dans la compréhension des solides cristallins et en particulier dans celle de leurs propriétés de transport électronique. C’est une conséquence directe de la mécanique quantique achevée vers 1926 et qui permet de comprendre la différence fondamentale entre conducteurs (métaux) et isolants électriques. Un résumé succinct est qu’un électron dans un cristal possède des énergies permises qui se groupent en bandes continues séparées par des zones d’énergie interdites appelées gaps. Suivant que le remplissage en électrons donne un niveau de Fermi tombant dans une bande (ou un gap), le cristal est un conducteur (ou un isolant). Au cours des dix/vingt dernières années, et essentiellement suite à la découverte du graphène (2004) et des isolants topologiques (2008), il est apparu qu’une partie de la théorie des bandes avait été négligée. En effet, cette dernière est plus riche qu’une simple affirmation sur le seul spectre en énergie formée de bandes et de gaps. Elle contient également des informations cruciales sur les fonctions d’ondes (dites de Bloch) associées. Par exemple, l’effet Hall quantique anormal ou encore l’aimantation magnétique orbitale ne peuvent être compris à partir du seul spectre en énergie mais nécessitent de connaître des propriétés des fonctions de Bloch telles que le nombre de Chern ou la courbure de Berry. Dans cet exposé, je présenterai cette version moderne de la théorie des bandes, dite théorie géométrique ou topologique des bandes en m’appuyant sur de exemples tels que le graphène, les isolants topologiques et les semi-métaux de Weyl.