SEMINAIRES SCIENTIFIQUES DE PRINTEMPS |
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Organisation : |
IRPHE, Université de Marseille et CEA/DIF |
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Coordination : |
Prof. Paul Clavin & Jean-Luc Beaumont |
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Dates : |
23 au 27 mai 2005 |
| Participants : | Marie Christine Clavin (F), Paul Clavin (F), Laurent Duchemin (F), Hugues Egly (F), Josselin Garnier (F), Pascal Gauthier (F), Christophe Josserand (F), Olivier Le Metayer (F), Stéphane Liberator (F), Laurent Masse (F), Yves Pomeau (F), Jean-Michel RoqueJoffre (F), Javier Sanz (E), Marc Van Den Boomgaerde (F) |
L'objet de ce colloque était de faire le point sur les études théoriques concernant les instabilités hydrodynamiques qui peuvent compromettre la réalisation d'un nouveau procédé envisagé depuis plusieurs dizaines d'années en France et aux États Unis pour produire de l'énergie par des réactions de fusion nucléaire. Il s'agit de la fusion par confinement inertiel, FCI, méthode alternative au confinement magnétique qui fait l'objet de l'installation ITER en construction à Cadarache. La FCI, quant à elle, fait l'objet de deux autres installations de moins grande envergure, mais cependant importantes, aux USA (NIF) et en France (LM J). Elles rentreront en service au cours des prochaines années.
Les instabilités du front d'ablation en FCI ont des points communs avec celles des flammes ascendantes et des interfaces instables par le mécanisme de Rayleigh-Taylor.
Ce colloque a réuni quelques uns des meilleurs théoriciens (mathématiciens, mécaniciens et physiciens) de ces sujets. L'inégalable ambiance du site enchanteur de Peyresq a permis aux participants de mettre en place, avec efficacité et bonne humeur, une organisation des études fondamentales à développer rapidement au sein de laboratoires universitaires pour lever l'une des principales difficultés de principe hypothéquant la faisabilité du procédé.
Université de Provence, Aix-Marseille I
"Granulaires, croissance, mouvement, interface"
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Organisation : |
Jean-Luc Beaumont & Jacques-Alexandre Sepulchre |
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Coordination : |
Institut Non Linéaire de Nice, CNRS/Université de Nice-Sophia Antipolis |
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Dates : |
30 mai au 4 juin 2005 |
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Participants : |
Basile Audoly (F), Jean-Luc Beaumont (F), Simona Bodea (F), Daniel Bonn (F), Bruno Cessac (F), Pierre Coullet (F), Julien Deschamps (F), Mathieu Dufay (F), Marc Georgelin (F), Christophe Josserand (F), Marc Leonetti (F), Philippe Marcq (F), Aurore Naso (F), Christophe Pirat (F), Alain Pocheau (F), Yves Pomeau (F), René Rojas (Chili), Jean-Alexandre Sepulchre (F), Louis Boyer (F) |
| Lien web : | http://peyresq.inln.cnrs.fr/ |
| Publication : | Les “Peyresq Lectures on: NonLinear Phenomena” volume 3 pour les cours de 2003, 2004 et 2005 paraîtra en avril 2006. |
- • Les granulaires, par Christophe Josserand (LMM, Jussieu, Paris)
• Les fluides complexes et interfaces, par Daniel Bonn (LPS-ENS, Paris)
• Les phénomènes de croissance, par Alain Pocheau (IRPHE, Marseille)
• La naissance de la mécanique céleste, par Pierre Coulet (INLN, Valbonne)
Les 24 heures de cours dispensées par quatre orateurs chevronnés ont permis à la trentaine de participants de tisser davantage de liens entre différents domaines de la physique non linéaire, relatifs en particulier aux "fluides complexes".
Le cours de Daniel Bonn (ENS), faisant écho au cours donné en 2002 à la même école de Peyresq par Jacques Meunier, a présenté un magnifique panorama de résultats théoriques et expérimentaux sur les propriétés de fluides complexes et non-newtoniens, avec des applications ouvertes notamment sur le problème (de recherche actuelle) de la diminution de la traînée turbulente de fluide par addition de polymères et de surfactants tensio-actifs. Daniel Bonn a également exposé un cas limite de fluide complexe, à savoir celui du sable mouillé, conduisant éventuellement à une situation de sable "mouvant". L'étude de ce système "concentré", se comportant comme un fluide à seuil, ne fut pas sans lien avec le cours plus théorique de Christophe Josserand (LMD, Paris) se rapportant aux milieux granulaires. Ce jeune chercheur dynamique nous a présenté l'état de l'art du sujet, relativement neuf en physique, mais également en pleine expansion en tant que domaine de recherche. C'est ainsi que tour à tour le cours aborda différents types de granulaires en fonction de la densité du milieu, allant du "gaz granulaire" au "granulaire solide", en passant par le modèle intermédiaire de "granulaire dense".
L'exposé d'Alain Pocheau (IRPHE) fut également complémentaire au cours de Daniel Bonn, traitant d'un autre aspect des interfaces dans les systèmes physiques, à savoir les phénomènes de croissance dans des systèmes bidimensionnels où les interfaces deviennent de ce fait des "lignes" caractérisant des fronts d'ondes ou des parois séparant deux milieux différents. Partant des fondements théoriques de la modélisation de ces systèmes, Alain Pocheau fit un tour approfondi de la phénoménologie de ces systèmes, illustrant constamment ses propos par les résultats expérimentaux obtenus au sein de son laboratoire marseillais.
Ces rencontres de Peyresq visent à transmettre à des jeunes chercheurs, par l'intermédiaire de spécialistes de domaines du non-linéaire, des synthèses sur des sujets variés dont le dénominateur commun est l'étude de la dynamique et du mouvement des systèmes physiques.
Institut Non Linéaire de Nice
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Organisation : |
P. Baird, F. Hélein, J. Kouneiher, F. Pedit, V. Roubtsov |
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Coordination : |
P. Baird, F. Hélein, J. Kouneiher, F. Pedit, V. Roubtsov |
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Dates : |
7 au 17 juin 2005 |
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Participants : |
Paulo Antunes (P), Paul Baird (GB), Christoph Bohle (D), Cécile Barbachoux (F), Ugo Bruzzo (I), Anatoliy Bugriy (UKR), Emma Carberry (AUS), Lucio Cirio (I), Beatriz Graña (E), Aaron Gerding (US), Dimitri Gourevitch (F), Dika Harrivel (F), Frédéric Hélein (F), Joseph Kouneiher (F), Katrin Leschke (D), Oleg Lysovyy (UKR), Sylvie Paycha (F), Franz Pedit (A), Alice Rogers (GB), Paolo Rossi (I), Volodya Roubtsov (F), Pavel SAPONOV (RUS). |
Le but de cette rencontre est de rassembler des chercheurs intéressés par les interactions entre les Mathématiques et la Physique. Des thèmes spécifiques comprennent les systèmes intégrables de dimension infinie, la théorie quantique des champs et les développements situés à l'interface entre ces deux domaines : théorie des twisteurs, théorie de Seiberg-Witten, dualités des cordes, supersymétries, champs de Yang-Mills, …
Le nombre de participants est volontairement limité dans le but de favoriser des échanges et des collaborations plus approfondies entre les participants et d'organiser des exposés et des discussions sans contraintes.
Compte rendu :
La rencontre s'est déroulée sous forme de conférences, de 9h 30 à 12h 30 le matin et de 15h 30 à 18h 30 l'après-midi. Comme pour les années précédentes, le nombre réduit de participants (un peu plus d'une vingtaine) a permis à chaque participant, du jeune chercheur préparant sa thèse au chercheur confirmé, de présenter son travail en disposant d'un temps suffisant et non chronométré pour entrer dans les détails : une heure, deux heures, trois heures.... Ce format “décontracté” et les conditions de travail exceptionnelles offertes à Peyresq sont idéals pour que chacun puisse exposer à la fois ses résultats, mais aussi les questions et les difficultés rencontrées et aboutit à chaque fois à des échanges fructueux.
Un autre objectif poursuivi par les organisateurs est de bâtir et de renforcer des liens scientifiques au sein d'un groupe de chercheurs, grâce à la possibilité qui nous a été offerte jusqu'à présent de nous réunir périodiquement : ainsi les contact scientifiques établis à Peyresq ne se bornent pas à des rencontres ponctuelles sans suite, mais ils sont suivis de collaborations actives entre différents participants tout au long de l'année. En parallèle nous nous efforçons aussi de renouveler chaque année la liste des personnalités invitées, de façon à enrichir les thèmes scientifiques abordés. Ainsi sur les 22 participants de cette année, 10 venaient pour la première fois et 12 étaient déjà venus au moins une fois à cette rencontre. Si la fondation nous le permet, nous espérons dans le futur continuer à maintenir cet équilibre entre la consolidation d'un noyau de scientifique et une ouverture des thématiques.
Cette année les sujets présentés allaient de la physique théorique (théories de champs quantiques complètement intégrables, supersymétries, méthodes de localisation…) aux systèmes complètement intégrables dans la géométrie différentielle (application harmoniques, sous-variétés spéciales lagrangiennes…) en passant par des thèmes à l'interface entre physique et géométrie (théorie BRST, formalisme multisymplectique…).
Enfin cette rencontre n'aurait pu avoir lieu sans le soutien financier de la Fondation de Broglie et du LUTH (Laboratoire Univers & Théories, Observatoire de Paris à Meudon).
Université Paris 7, France
“Concepts et structures de l'espace-temps : 100 ans après la naissance de la relativité restreinte d'Einstein”
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Organisation : |
Université de Maryland, Université de Barcelone, Université Libre de Bruxelles |
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Coordination : |
Bei-Lok Hu, Enric Verdaguer et Edgar Gunzig |
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Dates : |
18 au 24 juin 2005 |
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Participants : |
Cédric Deffayet (F), Renate Loll (NL), Irit Maor (UK), Cinthia Castagnino (ARG), Mario Castagnino (ARG), Ted Jacobson (US), Stone Carey (US), Brandon Carter (F), Lucette Carter Brandon (F), Larry Ford (US), Eanna Flanagan (US), Steve Carlip (US), Anne Parentani (F), Renaud Parentani (F), Diego Blas (E), Diane Gunzig (B), Edgar Gunzig (B), Enric Verdaguer (E), Daniel Arteaga (E), Albert Roura (E), Slava Mukhanov (D), Valeri Flolov (US), Demetrios Papadopoulos (GR), Bei-Lok Hu (US) |
| Publication : | Les “proceedings” de Peyresq 10 seront édités dans un numéro spécial du "International Journal of Theoretical Physics" (USA) |
Einstein approfondit ensuite ses considérations concernant l'espace-temps et arriva en 1915, dans son article inaugurant la relativité générale, à la conclusion révolutionnaire que l'espace-temps est courbé, dynamique et déterminé par le contenu matériel de l'univers : l'espace-temps courbé dicte à la matière ses mouvements, et la matière détermine la courbure et la dynamique de l'univers. La relativité générale permet de traiter la matière et l'espace-temps dans des situations extrêmes, de densités et de courbures présentes uniquement dans les trous noirs et durant les premiers instants d'existence de l'univers. La relativité générale a résisté jusqu'à présent à tous les tests observationnels qui auraient pu l'invalider et reste l'un des deux piliers fondamentaux de la physique actuelle. L'autre pilier, la théorie quantique, gouverne essentiellement (mais pas uniquement) le monde microscopique des constituants élémentaires de la matière. Chacune de ces deux théories essentielles fonctionne, individuellement, d'une façon parfaite dans son domaine d'application « habituel », mais un grave problème surgit lorsqu'elles doivent s'exprimer ensemble sur un même sujet : elles ne conduisent alors non seulement pas à des résultats différents, mais elles sont profondément incompatibles ! Ce fait représente la plus grande crise que la physique ait jamais connue. Elle porte le nom de la catastrophe du vide ou, parfois, le problème de la constante cosmologique. Le but poursuivi aujourd'hui avec acharnement par les physiciens est précisément de trouver une parade à ce problème, à unifier la relativité générale et la théorie quantique en une théorie qui serait la gravitation quantique.
Il y a actuellement un grand nombre d'approches possibles vers cette théorie. L'une d'elles, celle qui recueille aujourd'hui le plus d'espoirs, est la théorie des supercordes. Elle s'articule sur l'idée que toutes les particules élémentaires ainsi que l'espace-temps lui-même ne sont que des excitations de petits êtres unidimensionnels, des petites cordes de longueur infime (de l'ordre de la longueur de Planck), fermées en boucles ou ouvertes. Cette théorie introduit une symétrie, la supersymétrie, entre les particules comme les électrons (fermions) et les médiateurs des interactions, comme les photons (bosons). Cette théorie conduit à des concepts « ésotériques », comme des dimensions supplémentaires d'espace, au sein desquelles notre espace ne serait qu'une (parmi d'autres) membrane à trois dimensions qui flotterait littéralement dans cet espace de dimensionnalité plus vaste. A l'inverse, certaines approches verraient plutôt notre réalité comme une « illusion », un hologramme à trois dimensions d'une réalité fondamentale à deux dimensions !
Toutes ces approches vers une gravitation quantique éventuelle ont des conséquences essentielles concernant la compréhension de ce qu'est notre univers observé, des ondes gravitationnelles à la formation des galaxies, de la structure à grande échelle de notre cosmos aux processus primordiaux quantiques de notre univers naissant, de la mystérieuse énergie noire aux tests ( ?) de dimensions supplémentaires.
La possibilité même que les physiciens puissent se poser aujourd'hui ces questions puise sa source dans cet article historique qu'Einstein écrivit il y a un siècle. Le dixième anniversaire de Peyresq est dédié à cette étude.
