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Colloquium Pierre et Marie Curie - [Physique]

Le colloquium Pierre et Marie Curie est le séminaire général de l’UFR. Des oratrices et orateurs renommés de niveau international y présentent les enjeux majeurs de leur domaine de recherche et communiquent leur passion pour leur travail. Le programme est consacré à différents sujets en physique contemporaine et disciplines connexes. Ces exposés sont destinés à toutes les étudiantes et tous les étudiants et à toutes les enseignantes et chercheuses, et tous les enseignants et chercheurs mais plus particulièrement aux étudiantes et étudiants de master et aux étudiantes et étudiants en thèse. Les exposés ont lieu soit en français soit en anglais.
 

 

Colloquium Pierre et Marie Curie - [Physique]

Équipe organisatrice

Laetitia Pontani - Gérald Lelong

Liste chronologique

Gaz quantiques en dimension réduite: de l'invariance d'échelle à l'effet Hall quantique

Jean Dalibard, Laboratoire Kastler Brossel, Collège de France, Sorbonne Université, ENS-PSL, CNRS

Résumé :

Les propriétés physiques des systèmes à grand nombre de particules dépendent fortement de leur dimensionnalité. Une illustration frappante en est fournie par la richesse des phénomènes observés sur les fluides d'électrons confinés dans des puits quantiques.

Plus récemment, les gaz d'atomes froids ont permis d'explorer d'autres facettes spectaculaires de cette physique de basse dimension, obtenue en gelant certaines dimensions de l'espace ou en exploitant des dimensions supplémentaires "synthétiques". Dans cet exposé, j'illustrerai la richesse d'un monde quantique à deux dimensions en décrivant l'émergence d'une invariance d'échelle pour des gaz atomiques et je discuterai leur lien avec la physique de l'effet Hall quantique.


Les quasars : des trous noirs vraiment troublants - 31 mai 2022

Françoise Combes, professeure au Collège de France, Observatoire de Paris, LERMA

Résumé :

Ces mystérieux objets compacts que sont les trous noirs ont reçu beaucoup de lumière,ces dernières années. L'image de l’ombre d’un trou noir a enfin pu être réalisée, et la fusion de trous noirs est couramment observée par les ondes gravitationnelles. Les quasars nous montrent en permanence l’énorme quantité d’énergie et de gaz éjectés par les trous noirs dans le noyaux actifs de galaxie. En rejetant leur nourriture, les quasars contrôlent le taux de formation des étoiles dans les galaxies.


De l’œuf d’autruche à l’optique en champ proche - 18 avril 2022

 

Jean-Michel Courty,Laboratoire Kastler Brossel, Sorbonne Université

Résumé :

S'interroger à des fins de vulgarisation sur un phénomène aussi banal que la cuisson des œufs ou des pommes de terre peut réserver au physicien de nombreuses surprises. En déroulant le fil des questions apparues successivement à travers diverses modalités de médiation, une question initiale portant sur les lois d'échelle dans la diffusion de la chaleur m'a fait prendre conscience de l’importance des résonances de Mie et de l'optique sub-lambda dans la cuisson au microonde. 

Je présenterai dans ce colloquium  les développements inattendus d'un thème de vulgarisation au cours de son voyage : depuis twitter, en passant par la rubrique "Idées de physique" du magasine "Pour la Science" , puis lors de conférences expérimentales et s'achevant enfin sur ma chaîne YouTube "Merci la Physique".


Novel photovoltaic perovskites: beyond solar cells - 25 janvier 2022

László Forró
Stavropoulos Center for Complex Quantum Matter
University of Notre Dame, USA

Résumé

Novel photovoltaic perovskites, the organo-metallic lead halides (e.g. CH3NH3PbI3), have revolutionized the field of solar cells by their high photon to electron conversion efficiency η of 25%.  But due to their chemical and structural tunability (one can grow crystals from nanometer size to 1000 cm3), they offer to study a wealth of exciting physical phenomena and open further possibilities for applications. To illustrate them, a selected set of measurements will be reported together with some device prototypes.


L'intelligence artificielle au service de la découverte scientifique - 15 décembre 2021

Antoine Bordes
Directeur du laboratoire FAIR (Facebook Artificial Intelligence Research).

Résumé

À travers plusieurs études de cas allant de la chimie à l’épidémiologie, nous montrerons comment les interactions étroites entre des experts en intelligence artificielle et des experts d'autres domaines peuvent aider à accélérer l'expérimentation et la découverte scientifiques. Comme nous le verrons, une collaboration étroite permet une intégration profonde de l'expertise scientifique dans le développement des algorithmes, des systèmes et des ensembles de données de l'intelligence artificielle.

(Version anglaise)

How Al can accelerate scientific discovery

Abstract

Through several case studies in biology, chemistry and epidemiology for instance, we will show how close interactions between AI experts and experts from other fields can help accelerate scientific experimentation and discovery. As we will see, a tight collaboration, going beyond AI experts creating generic tools that are later used by other actors, can lead to higher impact by allowing a deep integration of scientific expertise in the development of the AI algorithms, systems and datasets.

 


Optical tweezers: using lasers to manipulate nano and microparticles - 28 septembre 2021

Pr Paulo A. Maia NETO  
Universidade Federal do Rio de Janeiro

Résumé:

Ce séminaire présente d'une façon très accessible les aspects physiques du fonctionnement de la pince optique. L'opération de la pince est montrée par vidéo.  Une application récente sera enfin discutée : la mesure de la force de Casimir entre microparticules dans l'eau.

Coastline Pattern Formation, Responses to Climate Change And Couplings With Human Dynamics - 23 octobre 2018

Brad Murray
Professeur à Duke University
Division of Earth and Ocean Sciences
Nicholas School of the Environement

Résumé :

Water waves involve fluxes of momentum and energy that transport sediment along the shore. The flux toward shore of alongshore momentum depends on coastline orientation (relative to the wave propagation direction). Spatial variations in coastline orientation, therefore, are associated with gradients in alongshore sediment flux. Divergences in alongshore sediment flux cause coastline erosion, and convergences cause accretion. i.e., coastline shape determines the pattern of sediment fluxes that in turn change coastline shape. This ‘morphodynamic’ feedback can produce instabilities leading to the growth of large-scale coastline features. In numerical experiments, finite-amplitude interactions then lead to a variety of coastline shapes, which are functions of wave climate (angular distribution). Changes in wave climate arising from changes in storm climate tend to reshape coastlines. In a case study, hindcasts of associated changes in shoreline erosion patterns are consistent with historical observations, opening up the possibility to forecast future coastal erosion ‘hot spots.’ However, on developed coastlines, couplings between human dynamics and coastline dynamics must be considered.
 



Noyau bulle et force spin-orbite - 10 avril 2018

Olivier SORLIN
Directeur de recherche au CNRS
Grand accélérateur national d’ions lourds (GANIL)

Résumé :

Le couplage entre le spin et le moment orbital d’une particule joue un rôle déterminant dans de nombreux systèmes quantiques. Pour le noyau atomique, ce couplage est en particulier responsable de la présence d’espacements majeurs entre certaines orbitales neutrons ou protons, donnant lieu à des noyaux appelés magiques.  Pour ceux présents sur terre, ils sont généralement plus abondants que les autres, et pour certains essentiels à la vie.  Pour ceux présents pour quelques fractions de secondes dans les phases d’explosions stellaires, et que nous synthétisons dans des collisions nucléaires auprès d’accélérateurs, ils sont les ‘survivants’ de ces milieux hostiles et les précurseurs de noyaux stables présents sur terre.  Cette interaction, postulée en 1949, est aujourd’hui décrite par différents modèles théoriques prédisant notamment sa dépendance en densité, chose qui n’a jamais été prouvée.

Nous proposons ici de montrer comment cette dépendance a été étudiée pour la première fois à l’aide de la découverte du noyau bulle de 34Si, présentant une déplétion centrale. Je développerai ensuite les conséquences à cette découverte dans l’étude des phénomènes stellaires explosifs, des noyaux à halos de neutrons et pour la recherche de noyaux super lourds.
 



Changement climatique, sciences du climat et expertise collective - 23 janvier 2018

Valérie Masson-Delmotte
Directrice de recherche au CEA
Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement - membre du GIEC

Résumé :

Le Groupe intergouvernemental d'experts sur l'évolution du climat (GIEC) a pour mandat de coordonner la rédaction de rapports sur l'état des connaissances scientifiques vis-à-vis du changement climatique, ses impacts, et les options de réponse tant pour l'adaptation que pour l'atténuation. Pour la préparation des rapports, le GIEC fait appel au travail volontaire de centaines d'auteurs et de milliers de relecteurs. C'est un organisme scientifique unique, qui joue un rôle clé pour une évaluation critique de l'état des connaissances et de leurs limites, pour le partage des connaissances, et pour le renforcement d'approches interdisciplinaires des multiples dimensions du changement climatique.
J'expliquerai comment s'articule l'échange entre les gouvernements et la communauté scientifique pour la préparation de ces rapports. J'expliquerai les différentes étapes de préparation et de sélection des auteurs des rapports et mettrai l'accent sur la manière de participer au processus de relecture.
J'illustrerai l'évolution des connaissances vis-à-vis des causes des changements observés, et dans la compréhension des risques associés à la montée du niveau des mers, et comment l'identification de verrous scientifiques peut stimuler de nouvelles voies de recherche.
En mars 2018, le GIEC fêtera ses 30 ans, à Paris. Ce sera l'occasion de structurer une réflexion sur les relations entre science et société, vis-à-vis du changement climatique, et s'interroger sur le futur des rapports d'évaluation du GIEC : quels besoins ? quelles méthodes ? quelles approches pour communiquer les conclusions ?

"Building stars, planets and the ingredients for life in space" - 26 septembre 2017

Ewine F. Van Dishoeck
Leiden Observatory
Leiden University, Netherlands

Résumé :

One of the most exciting developments in astronomy is the discovery of thousands of planets around stars other than our Sun. But how do these exo-planets form, and why are they so different from those in our own solar system? Which ingredients are available to build them? Thanks to powerful new telescopes, especially the Herschel Space Observatory and the Atacama Large Millimeter Array (ALMA), astronomers are starting to address these age-old questions scientifically. Stars and planets are born in the cold and tenuous clouds between the stars in the Milky Way, and ALMA allows us to zoom in on planetary construction zones for the first time. Water and a surprisingly rich variety of organic materials are found, including simple sugars. Can these pre-biotic molecules end up on new planets and form the basis for life elsewhere in the universe ?
 



"Physique et Voiliers" - 13 juin 2017

Marc Rabaud
Professeur de physique à l'Université Paris-Sud (aujourd'hui, Université Paris-Saclay)

Résumé : 

Les voiliers de courses sont en train de vivre une révolution avec le développement des foils, ces surfaces portantes qui leur permettent de sortir de l’eau et de diminuer ainsi fortement la force de traînée hydrodynamique. Il est maintenant courant de dépasser largement la vitesse du vent. La 35ème Coupe de l’América qui a justement lieu au mois de juin aux Bermudes sera l’occasion de le vérifier. Cette révolution est l’occasion de se poser quelques questions avec un regard de physicien : comment peut- on aller plus vite que le vent ? quel est le sillage de ces bateaux rapides ? Existe-t-il une vitesse limite à la vitesse des voiliers ? … Mais nous verrons aussi que le routage de ces voiliers rapides peut être l’occasion de faire des analogies avec d’autres domaines de la physique a priori plus éloignés comme la croissance des cristaux ou l’optique géométrique dans des milieux anisotropes…

"4 years on Mars" - 6 octobre 2016

Sylvestre Maurice
Astronome à l’observatoire Midi-Pyrénées
Planétologue à l’IRAP (CNRS, Université Paul SabatierToulouse)

Résumé :

Depuis 4 ans, le rover Curiosity de la NASA explore la surface de Mars. A son bord, l’instrument franco-américain ChemCam, ‘œil du rover’, fournit des images haute-résolution des sols et des roches de Mars et analyse à distance leur composition chimique par ablation laser et spectroscopie optique (technique LIBS). Plus de 1500 cibles ont maintenant été analysées avec de nombreux résultats remarquables. ChemCam a ainsi permis de montrer que certaines roches de Mars sont chimiquement comparables aux roches de la Terre primitive révolutionnant ainsi notre compréhension de l’histoire de cette planète. L’analyse chimique in situ a aussi rendu possible la caractérisation de processus géochimiques de surface complexes impliquant des phosphates ou des sulfates de calcium, et offre de plus des informations précieuses sur l’environnement actuel de Mars en mesurant régulièrement les variations d’abondance des colonnes de H2O et CO2 dans l’atmosphère. Toutes ces observations, ainsi que celles qui seront acquises au cours des prochaines années, permettent de faire le lien entre les observations de Curiosity, les observations par satellite et les modèles d’histoire géologique martienne globale. Enfin, ChemCam étant un succès, la NASA a sélectionné l’instrument SuperCam pour son prochain rover (lancement en 2020), instrument qui combinera l’analyse chimique par LIBS avec celle de la minéralogie grâce à un Raman impulsionnel et un spectromètre infrarouge.
 



"Chemical Origins of Life" - 21 juin 2016

John Sutherland
MRC Laboratory of Molecular Biology, Cambridge UK

Résumé :

By reconciling previously conflicting views about the origin of life - in which one or other cellular subsystem precedes, and then "invents" the others - a new modus operandi for its study is suggested. Guided by this, a cyanosulfidic protometabolism is uncovered which uses UV light and the stoichiometric reducing power of hydrogen sulfide to convert hydrogen cyanide, and a couple of other prebiotic feedstock molecules which can be derived therefrom, into nucleic acid, peptide and lipid building blocks. Geochemical scenarios consistent with this protometabolism are outlined. Finally, the transition of a system from the inanimate to the animate state is considered in the context of there being intermediate stages of partial "aliveness".
 



"How the ATLAS experiment manages Petabytes of data?" - 7 juin 2016

Vincent Garonne
Oslo University

Résumé :

ATLAS is one of two general-purpose detectors at the Large Hadron Collider (LHC). The interactions in the ATLAS detectors create an enormous flow of data. Many more derived data products and complimentary simulation data are also produced by the collaboration, representing more than 3000 scientists from 174 institutes in 38 countries. In total, 200PB are currently stored in the Worldwide LHC Computing Grid by ATLAS. In this talk, we will discuss the challenges of managing such a huge amount of data and share our experience acquired in designing, running and maintaining such a large system.  We will also present the challenges ahead and future developments.
 



"Stochastic thermodynamics: from principles to the cost of precision" - 1ermars 2016

Udo Seifer
Professeur
Institut fuer Theoretische Physik
Stuttgart University, Germany

Résumé :

Stochastic thermodynamics provides a framework for describing a large class of small driven systems. Examples are colloidal particles in time-dependent optical traps, single bio-molecules manipulated by optical tweezers or AFM tips, and transport through quantum dots. Thermodynamic quantities like work, heat, and entropy production can be identified on the level of an individual stochastic trajectory. Their distributions obey integral and detailed fluctuation theorems. In the talk, I will give an introduction to the basic concepts, show representative examples, and close with two of our recent results. The first one deals with the first measurement of an effective temperature in a single molecule. Second, we found a general thermodynamic uncertainty relation implying, inter alia, that for any isothermal process the product of its uncertainty and the free energy dissipated in it is larger than 2 kB T.

"Classical tunes of quantum field theory" - 1erdécembre 2015

Yuri Dokshitzer
Laboratoire de Physique Théorique et Hautes Énergies - LPTHE
UPMC (aujourd'hui, Sorbonne Université) - Paris

Résumé :

Relativistic dynamics of quantum fields (Quantum Field Theory) looks intrinsically complicated. And so it is indeed. However, now and then QFT permits, all of a sudden, to use a simple classical language in order to describe certain important observables. This is markedly the case of momentum distributions of quarks and gluons inside a proton parton distribution functions, a key instrument of LHC searches for new physics. 

We will discuss how and why this happens, expose hidden beauty of QCD parton dynamics and glance at bright manifestations of quantum coherence in multiparticle production ("QCD radiophysics"). 

A deeper insight into the nature of "classicality" based on resurrection of well forgotten 60-years-old ideas may result in full analytic solvability of a supersymmetric QFT (N=4 SUSY) a close relative of Quantum ChromoDynamics. 
 



"Fluidics at the nanoscale" - 3 novembre 2015

Lyderic Boquet
Laboratoire de Physique Statistique
École Normale Supérieure, Paris

Résumé :

Fluid transport at the nanoscales is one of the remaining virgin territory in uid dynamics, in spite of hydrodynamics being a very old and established domain. Over the last years, a number of striking phenomena have been unveiled, such as superfast ows in carbon nanotubes or graphene oxides membranes, and manyof them are still waiting an explanation. A major challenge to adress the fundamental properties at the nanoscales lies in building distinct and well-controlled nanosystems, amenable to the systematic exploration of their properties. To this end, we have developed new methods based on the manipulation of nanoobjects, displacing, cutting, and gluing these elementary building blocks. This allows us to fabricate original fluidic and mechanical systems involving single nanotubes.

I will first discuss fluidic transport inside single nanotubes, made of both carbon and boron-nitride materials. Putting osmotic transport and its fundamental origins into perspective, I will show how to harvest this powerful mechanism beyond the classical vant Ho_ law. Experiments of osmotic transport across boron-nitride nanotubes show unprecedented electric energy conversion from salt concentration gradients, thereby unveiling new perspectives in the field of osmotic energy harvesting from salinity gradient. I will then show that nanoscale confinement allows building more advanced uid transport functionalities, such as ionic or osmotic diodes. This opens new avenues in membrane science for energy harvesting and desalination questions.



"Propriétés optiques des pérovskites hybrides pour la photonique et le photovoltaïque" - 6 octobre 2015

Emmanmuelle Deleporte
Professeure des Universités
Directrice du Département de Physique Laboratoire Aimé Cotton
École normale supérieure de Cachan

Résumé : 

Les pérovskites hybrides organiques–inorganiques sont actuellement sur le devant de la scène pour leur utilisation dans les cellules solaires: un rendement de 20% vient d'être homologué, ce qui propulse ce matériau dans la cour des grands pour l’utilisation photovoltaïque. On parle même de "rupture technologique". Les pérovskites hybrides présentent aussi des propriétés optiques intéressantes pour des utilisations liées à leur émission: diodes électroluminescentes, lasers. Un grand avantage de ces cristaux moléculaires réside dans la simplicité de leur synthèse et dans leur versatilité : en effet, on peut imaginer de l'ingénierie moléculaire sur chaque partie de la molécule de facon à optimiser le matériau pour chaque application visée. Les propriétés optiques remarquables des pérovskites hybrides seront présentées. L’interaction lumière–matière sera étudiée dans des cavités de type Pérot–Fabry contenant ces cristaux moléculaires.



"Divers aspects d’une dynamique dominée par des effets de mémoire" - 5 mai 2015

Yves Couder
Laboratoire Matière et Systèmes Complexes
Université Paris Diderot, Paris

Résumé :

On pense habituellement que les effets de mémoire sont une caractéristique des systemes complexes. Nous discuterons un cas où ils dominent la dynamique d’un objet élémentaire. Les expériences décrites concernent le mouvement d’une gouttelette, rebondissant sur une surface liquide et auto-propulsée par son couplage aux ondes qu’elle émet. Il y a entre les deux composantes de cette entité composite un échange itératif d’information. C’est la goutte qui génèere l’onde et c’est cette dernière qui détermine où la goutte va aller. Il ne s’agit pas d’une écho-localisation classique car le champ d’onde est formé d’ondes stationnaires et qu’il contient une mémoire de la trajectoire antérieure. Les résultats récents obtenus lorsque cette entité est confinée dans un puits de potentiel démontrent que cette mémoire de chemin conduit, dans ce système classique, à une double quantification des orbites stables possibles ainsi qu’à des comportements probabilistes qui seront discutés.
 



"Physical units based on fundamental constants changing with time ?" - 7 avril 2015

Joachim Ullrich
Président du Physikalisch-Technische Budesanstalt

Résumé :

In 2018, on the occasion of the 25th meeting of the General Conference on Weights and Measures, CGPM, of the Metre Convention founded in 1875, it is envisaged to redefine the International System of Units (SI). In the future, as outlined by Max-Planck in his famous paper of 1900 postulating the Planck constant, it shall be based on fixing the numerical values of fundamental constants of nature, the defining constants: the velocity of light, the charge of the electron, the Boltzmann, Avogadro and the Planck constants, the Cs hyperfine clock transition and the luminous efficacy. In the talk an overview will be provided on the progress, challenges and future perspectives of the new Quantum SI. Moreover, the question will be discussed whether or not the fundamental constants are indeed constant in time. New experiments are presently being devised; one of them is based on next–generation optical clocks using transitions in highly charged ions that are read out via quantum–logic schemes. They bear the potential to trace potential changes in the fine structure constant α on the level of ∆α/α ≈ 10 ^ -20 per year.
 



"From fundamental physics to the origins of life: ab initio Miller experiments" - 10 mars 2015

A. Marco Saitta
Institut de Minéralogie, de physique des Matériaux et de Cosmochimie - IMPMC
UPMC (aujourd'hui, Sorbonne Université), Paris

Résumé : 

Origins of life studies represent an exciting and highly multidisciplinary research field that incorporates contributions from geologists, physicists, biologists, mathematicians, chemists and computer scientists, inter alia. It was Charles Darwin who first hypothesized that life may have begun “in a warm little pond, with all sorts of ammonia and phosphoric salts, lights, heat, electricity”, effectively giving birth to the “primordial soup hypothesis”. In 1953, Miller reported the stunning results of an electric discharge on a model atmosphere for the primitive Earth. The surprising result of this experiment was a substantial yield of a mixture of amino acids, thus providing support for the primitive soup theory. However, the chemical reactions involved in those experiments have never been studied at the fundamental atomic and electronic level. Here we present the first ab initio theoretical simulations of Miller experiments. This study, based on state-of-the-art ab initio metadynamics analysis of free-energy landscapes, shows that glycine spontaneously forms from mixtures of simple molecules once an electric field is switched on and identifies formic acid and formamide as key intermediate products of the early steps of the Miller reactions, and the crucible of formation of complex biological molecules. These results, which have had a large resonance in the scientific and large public press, pave the way to novel computational approaches in the research of the chemical origins of life.
 



"How the characterization of extrasolar planets allows to better understand the physics of "Planet formation" - 6 janvier 2015

Christoph Mordasini
Postdoctoral researcher
The Planet and Star Formation Department
Max Planck institute for astronomy, Heidelberg, Germany

Résumé :

Origins of life studies represent an exciting and highly multidisciplinary research field that incorporates contributions from geologists, physicists, biologists, mathematicians, chemists and computer scientists, inter alia. It was Charles Darwin who first hypothesized that life may have begun “in a warm little pond, with all sorts of ammonia and phosphoric salts, lights, heat, electricity”, effectively giving birth to the “primordial soup hypothesis”. In 1953, Miller reported the stunning results of an electric discharge on a model atmosphere for the primitive Earth. The surprising result of this experiment was a substantial yield of a mixture of amino acids, thus providing support for the primitive soup theory. However, the chemical reactions involved in those experiments have never been studied at the fundamental atomic and electronic level. Here we present the first ab initio theoretical simulations of Miller experiments. This study, based on state-of-the-art ab initio metadynamics analysis of free-energy landscapes, shows that glycine spontaneously forms from mixtures of simple molecules once an electric field is switched on and identifies formic acid and formamide as key intermediate products of the early steps of the Miller reactions, and the crucible of formation of complex biological molecules. These results, which have had a large resonance in the scientific and large public press, pave the way to novel computational approaches in the research of the chemical origins of life.

"Modèles en jouet" - 13 octobre 2014

Tadashi Tokieda
Directeur des études en mathématiques
Trinity Hall, Université de Cambridge
 



"Condensed matter Physics: The Goldilocks Science" -  17 septembre 2014

Marvin L. Cohen
Professeur
Department of Physics
University of California at Berkeley

Résumé :

Since the focus in Condensed Matter Physics (CMP) is on energies, sizes, and time scales that are not extremely big or extremely small, but somewhere we loosely call the “middle”, it is an area of science that reminds us of Goldilocks who said, "Ahhh, this porridge is just right," and she happily ate it all up. It can be argued that because of its “Goldilocks nature”, CMP has many links to other branches of physics and more generally other areas of science and engineering. Because the domain of CMP is very broad, it has both an applied and a fundamental physics component. I will focus mainly on the latter with emphasis on this field’s intellectual and conceptual contributions to science. I plan to describe some research involving semiconductors, superconductors, and nanoscience. I’ll begin by briefly discussing the development of these areas over the past hundred years, and then I’ll discuss some current achievements and discoveries. I’ll also relay a few observations about Einstein and his seminal research in this field. However I should add that Einstein suggested that we might never have a theoretical explanation of superconductivity, but Einstein was not always right.



"Crystallization at the nanoscale: insights from nanowire growth" - 6 JUIN 2014

Frank C. Engelhart
Professeur de "Materials Science and Engineering"

Résumé :

The mechanisms responsible for the growth of crystals from a liquid are commonly thought to be well understood. However, recent experiments on the growth of crystals that have dimensions on the order of nanometers have shown that much remains to be discovered. In particular, nanoscale crystals growing from a liquid in the form of wires exhibit unique growth mechanisms, or can be used to probe the importance of the structure of the solid-liquid interfaces on the crystal growth process. These nanowires grow by the well-known solid-liquid-vapor process. A review of the field will be given, highlighting the new insights provided by studying nanowire growth. Following this review, a more recent work showing the effects of facet size, facet mobility, and crystallographic defects on the nanowire growth process will be discussed.
 



"Water as a fuel: the material basis for passive plant" - 1er avril 2014

Peter Fratzl
Directeur
Max Planck Institute of Colloids and Interfaces

Résumé :

Dead plant bodies such as seed capsules are able to generate movement by the cyclic absorption of water from the environment. This is based on water swelling of the (secondary) plant cell wall, which is a composite of cellulose nano-fibrils and a matrix containing hemicelluloses and lignin. Cell-wall swelling helps generating growth stresses, e.g., in conifer branches or in the tree stem when subjected to loads. A simple mechanical model for the cell wall predicts that – depending on the detailed architecture of the cellulose fibrils – swelling may lead either to significant compressive or tensile stresses or to large movements at low stresses. A similar mechanism also provides motility to various seeds. The general principle is based on the modification of the isotropic swelling of a gel by embedded oriented fibres and a suitable spatial confinement. Actuation systems in plants provide guidelines for designing material architectures suitable to convert isotropic swelling into complex movements which might be useful for many applications, including soft robotics.



"Un peu de lumière sur la matière noire" - 4 mars 2014

Françoise Combes
Astronome à l'Observatoire de Paris

Résumé :

La plupart de la matière dans l'Univers (80%) est de nature mystérieuse, faite de particules exotiques dont la masse reste inconnue. Ces particules ont échappé à toute détection aussi bien astrophysique que dans les accélérateurs de particules. Elles ne se manifestent que par leur gravité. Le modele "standard" de matière noire froide (CDM) est celui qui représente le mieux aujourd'hui la formation des grandes structures de l'Univers. Pourtant il subsiste des problèmes pour expliquer la formation des galaxies, telles qu'on les observe aujourd'hui. Notamment le modèle prévoit des galaxies dominées par la matière noire, et possédant une myriade de satellites, qui ne sont pas observés. Nous passerons en revue les solutions possibles, en termes de physique des galaxies, de nature de la matière noire, ou de gravité modifiée.
 



"Active processes in cells and tissues" - 4 février 2014

Frank Jülicher
Professeur
Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems
Dresde, Allemagne

Résumé :

Living cells are extraordinarily dynamic and have the ability to generate movements and forces. This is particularly striking in the case of swimming microorganisms or the process of cell division. A key example for force generating processes in cells is the operation of molecular motors that interact with filaments of the cytoskeleton. In the cell, cytoskeletal networks form gel-like materials with unconventional active material properties that are the consequence of the action of such motors. Active cellular processes have also interesting effects on larger scales. Tissues are collections of many cells which can also be considered as active media. Active processes in tissues result e.g. from cellular dynamics, cellular force generation and cell division. These processes introduce mechanical stresses and permit active rearrangements and flows in tissues. I will discuss theoretical approaches that capture general principles that govern the dynamics of active media such as the cytoskeleton or tissues. In biological systems, active processes are regulated by cellular signaling systems. Such coupling of active mechanical and chemical processes, including feedbacks that influence chemical cues via flow patterns leads to novel and original mechanisms of Pattern formation in biology.
 



"Poincaré et le problème de la forme de l’espace" -  7 janvier 2014

Nicolas Bergeron
Professeur à l’UPMC (aujourd'hui, Sorbonne Université)
Membre junior de l’Institut Universitaire de France

Résumé :

Un classique des récits de science-fiction nous représente emprisonnés dans une pièce enchantée : vous essayez de vous échapper par une porte mais, comme vous sortez par la porte, vous rentrez par la fenêtre ! Est-ce si étrange ? On verra plusieurs exemples d'espaces tridimensionnels de cette nature, tous tirés d'un long article et de ses cinq compléments publiés par Henri Poincaré entre 1895 et 1905. En étudiant ces exemples on sera naturellement amené à discuter du groupe de Poincaré, de la conjecture de Poincaré et plus généralement à parler de «topologie algébrique». Cette branche de la mathématique est une création de Poincaré --- il l'appelait « Analysis Situs ». Son objet d'étude est la forme des espaces indépendamment de leur géométrie. Les concepts tirés de la topologie algébrique ont bouleversés tout le 20ème siècle mathématiques et continuent de jouer un rôle fondamental dans la recherche moderne notamment en physique mathématique.
On décrira quelques uns de ces concepts sur des exemples jusqu'à s'interroger : l’univers est-il une pièce enchantée ? et si oui comment cette pièce est-elle agencée ?

"Time reversal symmetry in optics" - 3 décembre 2013

Gerd Leuchs
Directeur du Max Planck Institute for the Science of Light
Professeur aux département de Physique de l’Université Erlangen-Nuremberg (Allemagne) et de l’Université d’Ottawa (Canada)

Résumé :

The presentation will start with an introduction to the general recipe for achieving optimum coupling of light to resonant optical material systems, such as Fabry Perot resonators, super- and sub-wavelength antenna structures. The extreme case for the latter is a single atom, which will be treated in detail. This coupling between light and a single atom is probably the most fundamental process in quantum optics. The best strategy for efficiently coupling light to a single atom in free space depends on the goal. If the goal is to maximally attenuate a laser beam, narrow-band on-resonance laser radiation is required as well as a wave front approaching the atom from a 2π solid angle. If, on the other hand, the goal is to fully absorb the light bringing the atom to the excited state with unit success probability one will have to provide a single photon designed to represent the time reversed wave packet which the atom would emit in a spontaneous emission process. Among other conditions this requires the single photon wave packet impinging from the full 4π solid angle and having the correct temporal shape. Any deviation from the perfect shape will reduce the efficiency. The state of the art is reviewed and the experimental progress is discussed. If the interaction is strong enough it will allow for building a few photon quantum gate without a cavity, with possible applications in quantum information processing such as a quantum repeater.
 



De l'optique non-linéaire extrême à la physique atomique ultrarapide - 13 novembre 2013

Anne L'huillier
Professeure de physique atomique à l'Université de Lund, Suède

Résumé :

L’interaction entre un rayonnement laser intense et des atomes conduit à la génération d’harmoniques d’ordre très élevé du champ laser. Dans le domaine temporel, cela correspond à un train d’impulsions très courtes, de durée attoseconde. Cette présentation introduit la physique de ces phénomènes ainsi que les développements récents. Après une première décennie consacrée à la caractérisation des impulsions lumineuses ainsi qu’à des expériences de démonstration, nous commençons à développer une nouvelle physique "ultrarapide". Nous décrirons quelques-unes de ces applications, en particulier concernant la dynamique de la photoionisation.
 



"Le photon d’Einstein et l’atome de Bohr revisités par l’électrodynamique quantique en cavité" - 5 novembre 2013

Serge Haroche
Professeur & Prix Nobel de Physique 2012
Laboratoire Kastler Brossel de l’École Normale Supérieure, Collège de France

Résumé :

Le modèle de Bohr de l’atome d’hydrogène a cent ans cette année. Huit ans après la quantification de la lumière par Einstein et son introduction du concept de photon, le jeune physicien Danois annonçait en 1913 que la matière elle aussi obéissait à la physique des quanta. Il postulait que dans l’atome d’Hydrogène, seules certaines orbites, correspondant à des énergies et à des rayons discrets, étaient autorisées. Il ajoutait que l’émission et l’absorption de la lumière par l’atome s’effectuait par sauts quantiques entre ces orbites discrètes, et que ces sauts, qui survenaient à des instants imprévisibles, étaient accompagnés de l’apparition ou de la disparition des quanta de lumière dont Einstein avait prédit l’existence.
Depuis, la théorie quantique s’est considérablement précisée et sophistiquée, mais ces concepts centenaires ont gardé une remarquable validité. Les expériences d’électrodynamique quantique en cavité que nous réalisons au Laboratoire Kastler-Brossel sur des atomes de Rydberg circulaires interagissant avec des photons piégés dans des cavités supraconductrices illustrent de façon très simple les idées de Bohr et d’Einstein. Les atomes que nous utilisons obéissent au modèle de Bohr et les photons que nous détectons sans les détruire grâce à ces atomes se comportent comme les photons qu’Einstein s’imaginait pouvoir piéger et compter dans une boîte. On peut ainsi considérer ces études comme la réalisation de certaines des expériences de pensée que ces fondateurs de la théorie quantique avaient imaginées, tout en pensant qu’elles resteraient à jamais virtuelles. Je décrirai ces expériences de contrôle et de manipulation de photons par des atomes en montrant qu’elles illustrent les principes de la physique quantique et qu’elles pourraient un jour conduire à des applications intéressantes pour le traitement quantique de l’information.
 



"First cosmological results from the Planck satellite" - 14 mai 2013

François Bouchet
Directeur de recherches
Institut d'Astrophysique de Paris, CNRS & UMPC (aujourd'hui, Sorbonne Université)
Responsable Scientifique de Planck/HFI

Résumé :

Sketched out in 1992, selected by ESA in 1996, launched in 2009, Planck will have delivered on March 21st its first full sky maps of the millimetric emission at 9 frequencies, as well as those which follow from them, and in particular Planck map of the anisotropies of the Cosmic Microwave Background (CMB). The later displays minuscule variations as a function of the observing direction of the temperature of the fossile radiation around its mean temperature of 2.725K. I will briefly describe how these high resolution maps with a precision of a few parts in a million have been obtained, from collection to analysis of the first 500 billion samples of our HFI instrument. CMB anisotropies reveal the imprint of the primordial fluctuations which initiate the growth of the large scale structures of the Universe, as transformed by their evolution, in particular during the first 370 000 years, i.e. till the Universe became transparent and the forming of the image we record today. The statistical characteristics of these anisotropies allow constraining jointly the physics of the creation of the primordial fluctuations and that of their evolution. They teach us the possible value of the parameters of the models which we confront to data. I will describe Planck estimates of the density of the constituents of the Universe (usual matter, cold dark matter or CDM, dark energy...), and their implication in terms of derived quantities like the expansion rate or the spatial curvature. I will review what we learnt on the generation of the fluctuation, and wil discuss extensions of the standard cosmological model, so called "Lambda-CDM", both in term of non minimal physical models --- multi-field inflation for instance, or additional constituents - like cosmic strings or a fourth neutrino. Finally, I will briefly describe other promising results on the matter distribution which is travelled through by the CMB image on its long 13.7 billion years trip towards us. I will mention in particular what we can learn on the dark matter distribution - which is detected through its distorting effet of the CMB image by gravitationnal lensing, or that of hot gaz, which is revealed by the spectral distortion it induces.
 



"Universal Superfluidity in Ultracold Atomic Gases" - 9 avril 2013

Lev Pitaevskii
Department of Physics
University of Trento and CNR-INO BEC Center, Trento, Italy

Résumé : 

It is now possible to create quantum fluids with quite odd properties by varying the magnetic field in ultracold atomic gases. These gases are dilute and interaction between their fermionic atoms can be described by a single parameter called "scattering length". By varying the magnetic field close to the so-called "Feshbach resonance", this length becomes infinite. One then obtains a universal fluid which is a system with strong interaction but universal properties, i.e., properties independent of any atomic parameter ! This fluid exhibits puzzling superfluid properties such as absence of viscosity, quantized vortices, two-fluid flow and two "sounds", as revealed through experimental data.
 



"Higgs boson: the challenges of a very special discovery" - 26 mars 2013

Fabiola Gianotti
Research physicist
CERN Physics Department

Résumé :

The most recent results on the recently-discovered boson from the ATLAS experiment at the CERN Large Hadron Collider (LHC) are presented. They are based in many cases on the full data sample recorded so far. Emphasis is given to the experimental challenges and to the present understanding of the properties of this very special particle.
 



"Le mécanisme de Brout-Englert-Higgs et son boson scalaire" - 5 février 2013

François Englert
Prix Nobel de physique 2013
Physicien théoricien, professeur émérite à l'Université libre de Bruxelles

Résumé : 

La recherche d'une intelligibilité scientifique de l'univers se heurtait, après de spectaculaires progrès pendant la première moitié du 20ème siècle, à la difficulté de formuler une théorie cohérente des forces fondamentales à courte portée qui agissent aux niveaux nucléaire et subnucléaires. Le mécanisme de Brout-Englert-Higgs (BEH), partant de la notion de brisure spontanée de symétrie, ouvrit la voie à une solution du problème en introduisant, dans le contexte des symétries locales, une condensation de bosons scalaires (BEH) enveloppant l'univers.

J'expliquerai cette démarche et je montrerai comment elle aboutit à une théorie cohérente de forces fondamentales à courte portée, conduisit à une conception dynamique de la masse de particules élémentaires et ouvrit la perspective d'une unité des lois de la nature. Je montrerai comment l'extraordinaire découverte au CERN d'un boson BEH confirme de manière directe le mécanisme et je soulignerai l'importance de cette découverte pour la recherche des constituants de la matière aux énergies encore inexplorées.



"Bloch, Landau, and Dirac: Hofstadter’s Butterfly in Graphene - 15 janvier 2013

Philip Kim
Proesseur
Physics Department
Columbia University, USA

Résumé :

Electrons  moving  in  a  periodic  electric  potential  form  Bloch  energy bands where the mass of electrons are effectively changed. In a strong magnetic field,  the  cyclotron  orbits  of  free  electrons  are  quantized  and  Landau levels forms with a massive degeneracy within. In 1976, Hofstadter showed that for 2-dimensional  electronic  system,  the  intriguing  interplay  between these  two quantization  effects  can  lead  into  a  self-similar  fractal  set  of energy  spectrum known  as “Hofstadter’s  Butterfly.”  Experimental  efforts  to demonstrate  this fascinating  electron  energy  spectrum  have  continued  ever since.  Recent  advent of  graphene,  where  its  Bloch  electrons  can  be  described by  Dirac  fermions, provides a   new   opportunity   to   investigate   this   half century   old   problem experimentally.  In  this  lecture,  I  will  discuss  the experimental  realization Hofstadter’s Butterfly via substrate engineered graphene  under  extremely  high magnetic fieldscontrolling two competing length scales governing Dirac-Bloch states and Landau orbits, respectively.

 

"Three phases of water, cold or confined or frustrated" - 18 décembre 2012

David Chandler
Professeur
Universiy of California, Berkeley, USA

Résumé :

Water at ambient conditions exists close to phase coexistence between liquid and vapor and between liquid and crystal. As such, mesoscopic manifestations of these three phases can appear in response to interfacial perturbations. For example, hydrophobic forces appearing in biophysical contexts reflect modulation of the liquid-vapor transition, and in some cases appear as if in a nano-scale steam engine. Polyamorphism of cold or confined water reflects modulation of the liquid-ice transition, in this case trapping water at conditions far from equilibrium. This lecture will describe aspects of these phenomena, and also point to related issues relevant to the chemistry of water at metal surfaces.
 



"Physique des grains interstellaires" - 2 octobre 2012

Louis d'Hendrecourt
Directeur de Recherche, Université Paris-Sud (aujourd'hui, Université Paris-Saclay )

Résumé :

L’astrochimie est une discipline reconnue de l’astrophysique. L’observation de nombreuses molécules « complexes » dans de nombreux objets astronomiques permet non seulement de caractériser ceux-ci mais donne accès à des informations fondamentales sur certains processus clefs de l’astrophysique moderne : effondrement des nuages moléculaires, formation des étoiles et des disques protoplanétaires, conditions physico-chimiques de formation de planètes… L’astrobiologie n’en n’est pas au même stade : le grand éparpillement thématique lié à la complexité des phénomènes, la focalisation parfois trop spécialisée sur certains aspects secondaires et la propension à la surenchère médiatique ne favorise guère la réputation scientifique d’une discipline mal établie.
Pourtant, il est un sujet que l’astrobiologie considère assez peu et qui pourtant en commande l’intérêt. Ce sujet est celui de l’origine de la vie sur la Terre, problème considéré comme « trop » complexe pour pouvoir être abordé dans son détail. Les lois physiques et chimiques qui régissent l’astrochimie sont, par essence, déterministes. Il est donc à priori possible de bâtir un scénario astrophysique qui permettrait de déboucher sur l’émergence de la vie sur Terre tout en s’appuyant sur des expériences de laboratoire.
Toutefois, cette approche bute rapidement sur les lois de la complexité. Si les molécules interstellaires observées dans l’espace par la radioastronomie sont indéniablement compliquées, elles ne peuvent pas être qualifiées de complexes ni même issues de processus complexes, un adjectif qui a une signification scientifique précise. Pour tourner cette difficulté qui apparaît dés que la complexité moléculaire s’installe, je proposerai une approche systémique du problème et montrerai que l’emploi d’expériences non dirigées (des simulations), aussi appelée parfois « chimie systémique » peut permettre une réelle avancée du problème concernant la chimie prébiotique, dans un cadre issu de l’astrophysique tout en respectant la thermodynamique et l’approche physico-chimique. J’expliciterai ensuite quels sont les obstacles épistémologiques qui s’opposent à la transition de l’inanimé au vivant et les méthodes à employer pour tenter de franchir ces obstacles.
 



"Le principe d’incertitude en action dans la mesure de l'état collectif d'un circuit supraconducteur" - 4 juin 2012

Michel Devoret
Professeur de Physique
Yale University et Collège de France

Résumé :

En général, la mesure d’une variable dynamique d’un objet quantique, comme sa position ou son impulsion, perturbe l’état de cet objet de manière imprévisible. Les lois régissant cette perturbation sont bien connues dans le cas d’une mesure projective. Toutefois, en pratique, la plupart des mesures quantiques sont constituées d’un ensemble de mesures faibles se succédant de manière continue, itérées pendant une durée suffisante pour constituer collectivement une mesure forte. Si la série de mesures faibles est effectuée en utilisant un amplificateur limité quantiquement, le système mesuré reste pur à tout moment et son évolution stochastique peut être reconstituée à partir de l’enregistrement de la sortie de la chaîne amplificatrice. Nous mettons en évidence cette propriété inattendue en utilisant un bit quantique supraconducteur lu de manière dispersive par un signal microonde traversant une cavité couplée au bit quantique.



"Quantum Origin of the Universe Structure" - 5 mars 2012

Viatcheslav Mukhanov
Professor of Physics, ASC, LMU, Münich

Résumé :

I will discuss the predictions of the theory which explains the observed galaxies, clusters of galaxies et. cet. as originated from quantum gravitational fluctuations which were amplified in the very early universe during the stage of cosmic acceletation (inflation). I will compare these predictions with the results of the recent experiments on the measurements of the cosmic microwave background fluctuations and will discuss the future experiments.
 



"Physique des instruments de musique à vent : des "sons cuivrés" à la propagation acoustique non-linéaire en guides d'onde non-uniformes" - 6 février 2012

Joël Gilbert
Directeur de recherche au CNRS
Laboratoire d'Acoustique de l'Université du Maine - UMR CNRS (Le Mans)

Résumé :

Différents types de non linéarités sont présents dans le fonctionnement intime des instruments de musique à vent. Une non linéarité localisée à l'entrée de l'instrument - sous l'extrémité de l'anche de clarinette, entre les lèvres vibrantes du tromboniste - est essentielle pour la création du son. Dans sa description la plus simple, l'instrument à vent peut être assimilé à un système bouclé non linéaire instable en oscillations libres. Ce système est constitué de deux éléments : l'élément non linéaire localisé à son entrée et un second élément linéaire décrivant les phénomènes de propagation acoustique dans l'instrument lui-même. Comme indiqué plus haut, une description linéaire de la propagation acoustique dans l'instrument à vent est raisonnable pour modéliser son fonctionnement. Néanmoins il existe un mode de jeu pour lequel il est indispensable de prendre en compte le phénomène de propagation acoustique non linéaire : le jeu à fort niveau sonore des instruments de type cuivre, parfois appelé « jeu cuivré » dans le jargon des musiciens. De plus ce phénomène est sans doute un moyen de différencier, voir de classer, les différents cuivres entre eux. Le sujet traité lors de l'exposé sera l'occasion d'aborder les théories de propagation acoustique non linéaire en fluide léger et en guides d'ondes 1D. Par ailleurs de nombreuses illustrations sonores agrémenteront le propos.
 



"Experiments with Electrons in Liquid Helium" - 16 janvier 2012

Humphrey Maris
Brown university, Rhodes island, USA

Résumé :

An electron injected into liquid helium forces open a small cavity of diameter 4 nm referred to as an "electron bubble." In this talk I will describe experiments in which we study the properties of these unique nanostructures. We have used an ultrasonic technique to make movies showing the motion of individual electrons. In other experiments, we have discovered that some electron bubbles are smaller than the normal electron bubble. We will discuss the ideas that have been put forward to explain the possible structure of these objects.

"The discovery of the accelerating expansion of the Universe" - 16 décembre 2011

Saul Perlmutter
Nobel Price in Physics 2011
University of California at Berkeley
Lawrence Berkeley National Laboratory
 



"Calculating Times: Testing Einstein's Relativity in the Cold War" - 5 décembre 2011

David Kaiser
Professeur en Histoire des Sciences
Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, USA

Résumé :

A popular image persists of Albert Einstein as a loner, someone who avoided the hustle and bustle of everyday life in favor of quiet contemplation. Yet Einstein was deeply engaged with politics throughout his life; indeed, he was so active politically that the U.S. FBI kept him under surveillance for decades, compiling a 2000-page secret file on his political activities. His most enduring scientific legacy, the general theory of relativity -- physicists' reigning explanation for gravity and the basis for nearly all our thinking about the cosmos -- has likewise been cast as an austere temple standing aloof from the all-too-human dramas of political history. But was it so? This talk focuses on one of the most sensitive tests of general relativity ever conducted -- the "time delay test" -- and explores its surprising linkages to the politics and technologies of the Cold War.
 



"Effet casimir, théories et expériences" - 7 novembre 2011

Serge Reynaud
Directeur de Recherche au CNRS
Laboratoire Kastler Brossel (Sorbonne Université-ENS-CNRS Paris)

Résumé :

L'effet Casimir est une prédiction de la théorie quantique des champs, à l’interface avec des problèmes ouverts de la physique fondamentale comme le problème de l'énergie du vide ou les tests de la loi de gravité à courte distance. L’expression simple et universelle écrite par Hendrik Casimir correspond à une idéalisation qui ne décrit pas les expériences réelles. Les effets de la réflexion imparfaite des miroirs, des fluctuations thermiques, de la géométrie plan-sphère utilisée dans les expériences précises sont de mieux en mieux pris en compte. Des progrès sont encore nécessaires en ce qui concerne le rôle des irrégularités des surfaces (rugosité et potentiel).On présentera l’état actuel de la comparaison entre théorie et expériences portant sur la force de Casimir entre miroirs métalliques et on insistera sur quelques points qui ne sont pas encore résolus, après des années d’améliorations à la fois théoriques et expérimentales.
 



"Complex dynamics of transcriptional response: how do cells get on the fast lane ?" - 2 mai 2011

 Eytan Domany
The Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel

Résumé :

The talk will start with a very basic introduction aimed at the non-expert. In response to external stimuli, cells adjust their behavior to a changing environment for example, they start to divide or migrate. In order to perform these actions, the protein content of the cell must change. To accomplish this, a cell must modify the levels at which the genes that code for these proteins are transcribed. These transcriptional responses to extracellular stimuli are regulated by tuning the rates of transcript production and degradation. I present here the results of a study aimed at deducing the dynamics of these two processes from measurements of the transcriptome, and to elucidate the operational strategy behind this dynamics. We found that production of many transcripts was characterized by a large dynamic range, which allowed these genes to exhibit an unexpectedly strong transient production overshoot, thereby accelerating their induction.
 



"Cristaux quantiques : de la plasticité quantique la supersolidité" - 4 avril 2011

bastien Balibar
Directeur de recherche CNRS, Laboratoire de Physique Statistique, ENS & UPMC (aujourd'hui, Sorbonne Université)

Résumé :

Nous avons découvert qu’un cristal d’hélium 4 sans aucune impureté est anormalement mou. Cette plasticité anormale est une conséquence de la grande mobilité de ses défauts, des dislocations qui peuvent se déplacer par effet tunnel quantique sur de très grandes distances (une fraction de millimètre) à grande vitesse (plusieurs mètres par seconde). Une telle mobilité serait impensable dans un cristal classique à basse empérature. Dans un cristal quantique comme l’hélium solide, où l’agitation des atomes reste grande même près du zéro absolu, le mouvement des défauts est susceptible de diviser la rigidité par dix. Cependant, d’infimes traces d’impuretés (de l’hélium 3) suffisent à empêcher le mouvement des dislocations en s’attachant à celles-ci en dessous de 0,1 Kelvin. Apparemment, c’est ce qui permet à l’hélium 4 solide de passer à l’état “supersolide”, un état de la matière étonnant qui serait à la fois solide et superfluide parce que cette matière pourrait couler sans dissipation le long du cœur des dislocations… mais à condition que celles-ci soient fixes.
 



"Le proton est-il à géométrie variable ?" - 7 mars 2011

Paul Indelicato
Directeur de recherche CNRS
Laboratoire Kastler Brossel

Résumé :

Le rayon de charge du proton a été déterminé jusqu’à présent soit par l’étude de la diffusion d’électrons soit en comparant les calculs d’électrodynamique quantique avec les mesures de haute précision dans l’hydrogène. Nous avons effectué la première mesure du déplacement de Lamb dans l’hydrogène et le deutérium muoniques. Cette mesure, réalisée en spectroscopie laser (transition dans la région des 6 %m), nous a permis d’extraire le rayon de charge du proton en comparant avec les calculs d’électrodynamique quantique, avec une précision améliorée d’un facteur 10. A notre grande surprise, notre valeur diffère de 5 déviations standards de celle provenant de l’hydrogène fournie pas les ajustements de constantes fondamentales du CODATA. Depuis, une nouvelle mesure par diffusion d’électrons est venue confirmer la valeur obtenue avec l’hydrogène et nos résultats sur d’autres raies de l’hydrogène et deutérium muoniques ont confirmé la cohérence de notre analyse. La taille du proton dépend-elle de la particule utilisée pour la mesurer ? Comment peut-on expliquer ces mesures contradictoires ? La discussion est intense parmi les experts, mais aucune piste crédible n’a été avancée jusqu’à présent. Je décrirai nos mesures et ferai le point des discussions en cours.
 



"Magnetic Fields and Solar Coronal Heating : the Heliospheric 'Dark Energy' Problem" - 7 février 2011

Stuart Bale
Physics Department and Space Sciences Laboratory
University of California, Berkeley

Résumé :

The thermodynamic temperature of the Sun's atmosphere rises from ~6000K at the visible surface to millions of degrees in its outer atmosphere, the corona. This hot coronal plasma then expands supersonically to become the solar wind; this wind acceleration process is ongoing to very high altitudes (~10 solar radii) There is no sufficient thermal energy source for this heating and expansion, however remote sensing measurements of the coronal magnetic field suggest that the magnetic energy density is more than enough. Most of the proposed coronal heating/acceleration models involve the kinetic dissipation of plasma waves or turbulence, a process that is poorly understood. I will discuss some of these mechanisms, the associated puzzles, and the state of the art in measurements. The physics of astrophysical coronae has broader application and may apply to coronae above accretion disks, and disk-black hole interfaces in collisionless accretion, for example. The coming decade will be a golden age for coronal and heliospheric physics. Several dedicated NASA space missions (STEREO, SDO, IRIS) and the NSF's Advanced Technology Solar Telescope will provide high spatial resolution magnetic field and plasma observations of the transition region and corona. The ESA Solar Orbiter and NASA Solar Probe Plus missions will dive deep into the heliosphere and make low altitude (to 9.5 solar radii) in situ measurements. I will describe the Solar Probe Plus mission and its measurements in some detail.
 



"Art et Sciences : L'apport des rayons X" - 10 janvier 2011

Philippe Walter
Directeur de Recherche CNRS
Laboratoire du Centre de Recherche et de Restauration des Musées de France

Résumé :

Les développements analytiques employant les rayons X permettent de réaliser des études toujours plus précises des matériaux employés par les artistes et les artisans pour la réalisation de leurs oeuvres ou pour préparer des matières nouvelles. Ces caractérisations, nécessitant le plus souvent des méthodes non invasives, aident à la conservation, l'authentification mais aussi à une meilleure compréhension de l'histoire des techniques et des sociétés. Durant cette conférence, nous nous intéresserons particulièrement à l'apport du rayonnement synchrotron et des instruments portables de fluorescence et diffraction des rayons X à la connaissance de l'histoire des arts, révélant la recherche de matières et de technologies nouvelles durant l'Antiquité ou par de grands artistes comme Léonard de Vinci.

La lumière extrême : physique et applications - 6 décembre 2010

Gérard Mourou
Directeur de l’Institut de la Lumière Extrême ENSTA, Palaiseau

Résumé :

Cinquante ans après son invention le laser est devenu l'outil qui peut permettre de produire les impulsions d'énergie les plus puissantes. Par exemple ELI (Extrême Light Infrastructure) abritera le laser le plus puissant jamais construit. Il délivrera des impulsions d'une puissance égale à 10^5 fois la puissance du réseau électrique mondial. Pour la recherche fondamentale, l’intense champ électromagnétique du laser ouvrira l’ère d’une optique nouvelle : l'optique relativiste. Le champ électrique pourrait être suffisant pour faire « claquer » le vide et produire des paires particules-antiparticules, recréer les conditions régnant quelques millisecondes après le big-bang ou permettre l’analyse de phénomènes ultra-rapides se déroulant dans le domaine attoseconde-zeptoseconde. Pour l’ingénierie, ELI conduira au développement d’accélérateurs très compacts susceptibles de délivrer des particules et des photons de très hautes énergies ce qui aura un impact important en médecine et en en science des matériaux. Nous présenterons en détail cette double mission de l’ELI.
 



Black Holes in Elementary Particles - 8 novembre 2010

Gerardus ‘t Hooft
Nobel Prize 1999
Institute for Theoretical Physics University of Utrecht

Résumé :

Included exactly: the same force that pulls us down to Earth: gravity. What would happen  ifToday’s understanding of the particles hiding deep inside the atom seems to be nearly perfect. The forces controlling them are described precisely. Yet one force could not be gravity becomes as strong as it ever can get? We know the formal answer: black holes. Trying to figure out how black holes could form, interact and decay in the world of
the subatomic particles may help us to add this final missing part to the « Standard Model ». But the puzzle is difficult and leads to paradoxes. Quite likely we will have to reconsider much of what we thought we knew about space, time and matter.
 



Emergence of Gravity - 4 octobre 2010

Erik Verlinde
Institute for Theoretical Physics - University of Amsterdam

Résumé :

Results from the study of black hole physics as well as string theory indicate that gravity is an emergent force. Even space and time are believed to be derived concepts. I describe the general principles and mechanisms that lead to the emergence of forces. Basic examples are adiabatic reaction (or Born-Oppenheimer) forces and entropic forces. I present strong arguments that these principles and mechanism apply to gravity. It is then found that the origin of gravity can be found in changes in the amount of phase space degrees of freedom that are associated with the emergent Nature of space and time. These degrees of freedom are not part of our usual low energy description of particles and their forces but are essential in understanding for instance the entropy of black holes. Some of the implications of these ideas for cosmology will also be discussed.
 



Quel plaisir d’être réfuté par les faits ! Méthodes et résultats récents de gastronomie moléculaire (avec expériences) - 7 juin 2010

Hervé This
Groupe de gastronomie moléculaire - Laboratoire de chimie analytique - AgroParisTech.

Résumé :

La gastronomie moléculaire est la discipline scientifique qui s’intéresse aux mécanismes des phénomènes qui surviennent lors des transformations culinaires (on évitera donc de confondre gastronomie moléculaire, c’est-à-dire science, avec cuisine moléculaire, c’est-à-dire cuisine). Quels phénomènes et quels mécanismes inédits peuvent-ils survenir lors de telles transformations? Quel est le potentiel scientifique de l’exploration du champ, longtemps négligé, qu’est la « cuisine »? On discutera de ces questions, tout en reconsidérant les méthodes de la science… à partir d’exemples de résultats récents.
 



Quantum Criticality, the Cuprate Superconductors and the Ads/CFT Correspondence - 3 mai 2010

Hervé Subir Sachdev
Department of Physics
Harvard University

Résumé :

I will introduce the theory of quantum criticality, using recent experiments on antiferromagnetic insulators. I will then discuss how ideas from quantum criticality could help solve some of the mysteries posed by the cuprate high temperature superconductors. Finally, I will give a simple introduction to the Ads/CFT correspondence discovered in string theory, and describe its connection to the strongly coupled quantum critical points of the cuprates.
 



The Rise, Fall and Rebirth of the String Description of the Strong Interactions - 12 avril 2010

Jeff Harvey
Enrico Fermi Distinguished Service Professor & Enrico Fermi Institute and Department of Physics - University of Chicago

Résumé :

String theory was originally developed as a theory of the strong interactions. This approach largely disappeared due to the discovery of asymptotic freedom and the development of QCD, and string theory later came to be viewed as an approach to quantum gravity and unification. Recent developments growing out of the AdS/CFT correspondence have however revived the connection between string theory and the strong interactions. I will describe elements of this history and discuss recent progress in using string theory to model the strong interactions.
 



Black Holes and String Theory - 1er mars 2010

Ashoke Sen
Chaire Blaise-Pascal & Harish-Chandra Research Institute

Résumé :

In this talk I shall give a brief introduction to Black Holes and String Theory, and then describe how String Theory helps us resolve some of the puzzles involving Black Hole Thermodynamics.
 



Selfre plication without life - 1er février 2010

Paul Chaikin
Specialist in condensed matter physics, New York University
 



Quantum optics with artificial atoms - 11 janvier 2010

Atac Imamoglu
Institut für Quantenelektronik, Zürich, Switzerland

Les gaz ultra-froids : un monde quantique entre physique atomique et matière condensée - 7 décembre 2009

Jean Dalibard
Laboratoire Kastler Brossel, Collège de France, Paris
 



Electronic liquid crystals - 2 novembre 2009

Steven Kivelson
Department of Physics, Stanford University



Cosmic background radiation: Window to the Early Universe - 12 octobre 2009

Georges Smoot
Prix Nobel de Physique 2006
Lawrence Berkeley National Lab, EEUU, Physics Department, University of California

Résumé :

Using our most advanced techniques and instruments we sift through relic clues and evidence to understand the events surrounding the birth and subsequent development of the Universe. A precision inspection and investigation of the Cosmic Scene along with careful analysis, discussion, and computer modeling have allowed us determine what happened over billions of years with amazing certainty and accuracy. Some of the findings are surprising and even shocking twists of plots. There remain even more mysteries to be solved. In spite of that we can tell the tale of the creation and history of the Universe and show key supporting evidence some of it from very early times including using the cosmic background light to provide a direct image of the embryo universe. This talk will be a review of the current state of cosmological observations based on the study of cosmic background radiation and the challenging issues still to be confronted.
 



L'étonnante diversité des planètes extra-solaires - 8 juin 2009

Didier Queloz
Observatoire de Genève, département d'Astronomie, université de Genève

Résumé :

La recherche des planètes sur d'autres étoiles a mis en évidence une grande diversité de configurations parmi les autres systèmes planétaires. La détection récente d'une population de « super terres » et d'un grand nombre de Jupiter chauds « gonflés » ont stimulé l'intérêt pour des travaux de planétologie comparée des exoplanètes et l'étude de la diversité des scénarios de formation. Dans cet exposé je ferai un tour d'horizon sur les découvertes récentes avec un poids particulier sur les petites planètes ainsi que les programmes pour caractériser leurs structures. Les grandes lignes de recherches menant à la détection des premières terres seront également discutées.
 



Physics problems in early embryonic development - 4 mai 2009

William Bialek
John Archibald Wheeler/Battelle Professor in Physics, Princeton University

Résumé :

One of the most beautiful phenomena in nature is the emergence of a fully formed, highly structured organism from a single, undifferentiated cell, the fertilized egg. Over the past decades, biologists have shown that in many cases the "blueprint" for the body is laid out with surprising speed and is readable as variations in the concentration of particular molecules (the expression levels of particular genes). In the fruit fly, we know the identity of essentially all the relevant molecules. In this lecture I'll give a brief review of this biological background, and then show how, as we try to make quantitative sense out of this qualitative picture, we encounter a number of interesting physics problems: How can spatial patterns in the concentration of these molecules scale with the size of the egg, so that organisms of different sizes have similar proportions? What insures that the spatial patterns are reproducible from one embryo to the next? Since the concentrations of all the relevant molecules are small, does the random behavior of individual molecules set a limit to the precision with which patterns can be constructed? Has nature found strategies to minimize the impact of this noise and maximize the flow of information through the system? I will try to give not just a formulation of these problems, but also report on recent progress toward solutions, which has involved considerable exchange between theory and experiment.
 



Présent et futur de la spintronique - 6 avril 2009

Albert Fert
Unité mixte de recherche CNRS / Thales, Palaiseau et Université Paris-Sud, Orsay (aujourd'hui, Université Paris-Saclay)

Résumé :

La spintronique, qui exploite l'influence du spin sur la conduction électrique et prend racine dans des recherches fondamentales sur les propriétés de transport des métaux ferromagnétiques, s'est développée après la découverte de la Magnétorésistance Géante (GMR) en 1988 et est aujourd'hui en pleine expansion. Elle a des applications importantes, la plus connue étant l'utilisation de la GMR à la lecture des disques durs. Aujourd'hui la spintronique se développe sur de nombreux axes. Le transfert de spin, par exemple, permet de manipuler l'aimantation d'un ferromagnétique sans appliquer de champ magnétique mais seulement par transfert de moment angulaire de spin amené par un courant. Il sera bientôt appliqué à l'écriture de mémoires magnétiques (MRAM) et à la génération d'ondes hyperfréquence (télécommunications). La spintronique associant matériaux magnétiques et semiconducteurs et la spintronique moléculaire se développent également. L'exposé passera en revue les avancées récentes et leur potentiel technologique.
 



Téléportation quantique : de la science-fiction au laboratoire - 2 mars 2009

Nicolas Gisin
Directeur du Groupe de Physique Appliquée
Université de Genève

Résumé :

Après une introduction élémentaire du concept de téléportation quantique, une expérience sera présentée. La signification du concept et des résultats expérimentaux, tant pour notre «image du monde» que pour la technologie, sera discutée. Au niveau conceptuel, la téléportation quantique est une merveilleuse manifestation d'un phénomène purement quantique: l'intrication. Ce concept et sa manifestation non-locale seront présentés de façon simple. Au niveau des applications, la cryptographie quantique sera brièvement discutée, en soulignant sa faisabilité avec les technologies d'aujourd'hui.

La modélisation des climats futurs : l'évolution des certitudes et incertitudes - 8 décembre 2008

Hervé Le Treut
Laboratoire de Météorologie Dynamique (Sorbonne Université/École Normale Supérieure/École Polytechnique/CNRS)

Résumé :

Le premier rapport mettant en avant, sur la base de deux modèles numériques, l'idée d'un réchauffement global de la Terre en réponse à une augmentation des gaz à effet de serre est celui du professeur J. Charney à la National Academy of Sciences en 1979. Le GIEC fondé en 1988 a publié en 1990 un premier rapport, qui a été l'un des documents d'appui pour le Sommet de la Terre de Rio en 1992, et pour les actions qui en sont dérivées (Convention Climat, Protocole de Kyoto). Les prévisions de 1990 se fondaient sur des modèles encore incomplets (ignorant très largement les océans par exemple) avec une résolution spatiale encore très grossière. Depuis cette date la communauté scientifique est confrontée à un paradoxe qui fera l'objet du séminaire. D'un côté les résultats des années 80 ou 90 ont été confirmés à l'échelle du climat global, à la fois par des modèles plus complexes et plus détaillés, mais aussi par l'évolution en cours du système climatique lui-même. D'un autre côté les incertitudes sur l'amplitude des changements à venir et sur leur distribution régionale n'ont pas notablement diminué. Nous donnerons des indications sur les raisons de cette situation. Elle implique qu'un effort de recherche fondamentale important reste à faire, avant que l'on puisse réellement faire des prévisions détaillées - permettant par exemple de mieux s'adapter aux changements à venir.



Les matériaux à fortes corrélations quantiques - 2 novembre 2008

Antoine Georges
Centre de Physique Théorique, École Polytechnique/CNRS

Résumé :

Certains matériaux, dits à fortes corrélations quantiques, sont très mal décrits par une fonction d'onde de particules indépendantes. La compréhension des propriétés physiques de ces systèmes nécessite une profonde remise en question du paradigme qui prévaut habituellement en physique du solide : celui d'un gaz d'électrons dont les excitations élémentaires sont décrites par un gaz de quasiparticules. L'inventivité des chimistes et les progrès des techniques d'élaboration et d'instrumentation ont permis depuis une vingtaine d'années de découvrir de nouvelles familles de tels matériaux et d'en explorer les propriétés souvent surprenantes, comme la supraconductivité à « haute température critique » des oxydes de cuivre ou celle des pnictures de fer, très récemment découverte. De nouvelles frontières s'ouvrent également, à l'interface entre physique de la matière condensée et optique quantique. Des « matériaux artificiels » constitués d'atomes ultra-froids piégés par des faisceaux laser peuvent être élaborés et contrôlés avec grande précision, et permettent d'explorer la physique des fortes corrélations quantiques dans des régimes auparavant inaccessibles.



L'effet Hall Quantique - 6 octobre 2008

Christian Glattli
Service de Physique de l'Etat Condensé, CEA Saclay,et Laboratoire Pierre Aigrain, ENS Paris

Résumé :

La découverte de l'effet Hall quantique a montré l'importance de la topologie dans des systèmes quantiques. L'effet Hall entier observé en 1980 par Klaus von Klitzing (prix Nobel 85) se manifeste par une quantification en unités de e2/h de la conductance Hall d'électrons confinés à 2D et soumis à un fort champ magnétique. Le phénomène résulte d'un combinaison de la statistique de Fermi, de la quantification du mouvement en orbites de Landau et du phénomène de localisation quantique. L'Effet Hall quantique fractionnaire, découvert deux ans plus tard, est un phénomène plus spectaculaire encore caractérisé par un remplissage en fraction entière des états quantiques. C'est dans ce système qu'a été montré pour la première fois un fractionnement de la charge des porteurs du courant dans la matière. On pense que ces excitations fractionnaires obéissent des statistiques quantiques non-conventionnelles interpolant entre la statistique de Fermi et celle de Bose. La richesse du phénomène d'effet Hall quantique est encore augmentée quand on considère les excitations qui se propagent de façon chirale au bord de l'échantillon. Le système réalise alors un exemple de conducteur 1D appelé liquide de Luttinger. Ces excitations chirales peuvent être mises à profit pour réaliser avec des électrons l'analogue d'expériences d'optiques quantiques. Enfin, la maîtrise d'un matériau conducteur bidimensionnel nouveau, le Graphène, obéissant à une équation de Dirac relativiste, a permis de montrer de nouvelles phases Hall quantiques tout à fait fascinantes et résistant à des températures incroyablement élevées.
 



Taking the Universe's Baby Picture - 2 juin 2008

David Spergel
Department of Astrophysical Sciences
Princeton University

Résumé :

The Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) has made an accurate full-sky measurement of the microwave background temperature and polarization fluctuations. The WMAP measurements rigorously test our standard cosmological model and provide an accurate determination of basic cosmological parameters (the curvature of the universe, its matter density and composition). When combined with other astronomical measurements, the measurements constrain the properties of the dark energy and the mass of the neutrino. The observations also directly probe the physics of very moments of the early universe. Many key cosmological questions remain unanswered, but will potentially be addressed by upcoming observations: what happened during the first moments of the big bang? what is the dark energy? What were the properties of the first stars ?
 



Evolution of Biological Complexity - 5 mai 2008

Raymond Goldstein
Schlumberger Professor of Complex Physical Systems
Dept. of Applied Mathematics and Theoretical Physics, University of Cambridge

Résumé :

A fundamental issue in evolutionary biology is the nature of transitions from single-cell organisms to multicellular ones, with accompanying cellular differentiation. For microscopic life in fluid environments, many of the relevant physical considerations involve diffusion and mixing, for the exchange of metabolites with the environment is one of the most basic features of life. I describe theoretical and experimental work that attempts to answer basic questions about transport by multicellular life, using model organisms to study the regime in which advection strongly dominates diffusion. Topics to be addressed include metabolic dynamics, phototaxis and flagellar synchronization in the colonial alga Volvox, cytoplasmic streaming in the aquatic plant Chara, and vacuolar membrane dynamics in the terrestrial plant Arabidopsis. Emphasis will be placed on outstanding open problems in physics, biology, and applied mathematics arising from these investigations.
 



Le Modèle Standard de l'Univers : succès et énigmes - 7 avril 2008

Gabriele Veneziano
Physicien au CERN, Professeur à l'Institut Weizmann et au Collège de France

Résumé :

Depuis environ 30 ans nous disposons d'un Modèle Standard de l'Univers qui est fondé sur deux piliers différents, la Relativité Générale et la Théorie Quantique de Champs. Même si, historiquement, leur développement a suivi des chemins parallèles et indépendants, il existe, à la base, un dénominateur commun entre les deux. Cela implique que le Modèle Standard actuel, en dépit de ses succès, n'est qu'une étape dans la voie d'une théorie unifiée de toutes les particules et interactions.
 



Voir et revoir un photon - 4 février 2008 

Jean-Michel Raimond
Laboratoire Kastler Brossel, département de physique de l'ENS

Résumé :

Les photons sont des porteurs d'information idéaux, mais, le plus souvent, ils disparaissent en délivrant leur message, absorbés par le détecteur. Cette destruction brutale n'est pas requise par la physique quantique. Elle permet d'imaginer des détecteurs de lumière parfaitement transparents ! Nous avons réalisé une telle mesure idéale pour un champ contenu dans une « boîte à photons », analogue à celle que proposait Einstein dans une célèbre expérience de pensée. Le même photon peut alors être « vu » des centaines de fois. Nous avons observé ainsi, pour la première fois, les « sauts quantiques » de la lumière révélant la naissance, la vie et la mort de photons individuels. Cette expérience illustre tous les postulats fondamentaux de la mesure quantique. Elle permet aussi de préparer des états sans précédent, pour de nouvelles explorations de la frontière floue entre le monde classique et le monde quantique.
 



Gouttes automotrices (ou presque) - 7 janvier 2008

David Quéré
Laboratoire de Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes (DR au CNRS à l'ESPCI ParisTech et professeur chargé de cours à l'École polytechnique)

Résumé :

Nous décrivons un certain nombre de situations où un peu de liquide, placé dans un gradient chimique ou géométrique, se trouve propulsé dans une direction privilégiée. Notre but, dans cet exposé, est de couvrir certains aspects historiques (en discutant notamment de découvertes d'Hauksbee, vers 1700), mais surtout de montrer des développements récents dans le domaine, autour d'expériences de Chaudhury et d'Ondarçuhu dans les années 90, et de J. Bico, E. Lorenceau, M. Reyssat et M. Prakash, dans notre groupe, entre 2002 et 2007.

 

L'effet dynamo au laboratoire : Leçons pour les champs magnétiques terrestre et cosmiques ? - 4 juin 2007

François Daviaud
CEA Saclay

Résumé :

Quelle est l’origine du champ magnétique des objets astrophysiques qui nous entourent ? Nous présentons d’abord la mise en évidence de la génération spontanée d’un champ magnétique par un écoulement pleinement turbulent de sodium liquide dans l’expérience VKS réalisée au CEA /Cadarache. Nous rapportons ensuite la première observation des renversements erratiques et des basculements périodiques du champ magnétique créé par la dynamo qui présentent des similitudes étonnantes avec les dynamos naturelles. Nous montrons enfin que les comportements dynamiques du champ peuvent être décrits par des systèmes dynamiques de faible dimension.
 



How to prepare for the unknown future of particle physics ? - 7 mai 2007

Herman Verlinde
Princeton University - LHC Olympics
 


Quantum Mechanics in the Information Age - 2 avril 2007

Charles M. Marcus
Harvard University


High energy physics at the start of the LHC - 5 mars 2007

Michelangelo Mangano
CERN
 



Search for gravity - like forces at submillimetric distances - 5 février 2007

Aharon Kapitulnik
Standford university
 


Origine de la vie et génération d'un code génétique - 8 janvier 2007

Albert Libchaber
Rockefeller University
 

Liste des intervenants

B

 

- Stuart BALE.

Physics Department and Space Sciences Laboratory, university of California, Berkeley.

 

- Sébastien BALIBAR.

Directeur de recherche CNRS, Laboratoire de Physique Statistique, ENS & UPMC.

 

- Nicolas BERGERON.

Professeur à l’UPMC et membre junior de l’Institut Universitaire de France.

 

- William BIALEK

John Archibald Wheeler/Battelle Professor in Physics, Princeton University.

 

- Pierre BINETRUY.

Professeur à l'université Paris Diderot, membre senior de l'IUF.

 

- Lyderic BOQUET.

Laboratoire de Physique Statistique, Ecole Normale Supérieure, Paris.

 

- François BOUCHET.

Directeur de recherches, Institut d'Astrophysique de Paris, CNRS & UMPC, Responsable Scientifique de Planck/HFI.

C

 

- Paul CHAIKIN

Specialist in condensed matter physics, New York University.

 

- David CHANDLER.

Professeur - Universiy of California, Berkeley, USA.

 

- Marvin L. COHEN

 Professor at the Department of Physics, University of California at Berkeley.

 

- Francoise COMBES.

Astronome à l'Observatoire de Paris.

 

- Yves COUDER.

Laboratoire Matière et Systèmes Complexes, Université Paris Diderot, Paris

D

 

- Jean DALIBARD

Laboratoire Kastler Brossel, Collège de France, Paris.

 

- François DAVIAUD

CEA Saclay.

 

- Emmanuelle DELEPORTE.

Professeur des Universités, Directrice du Département de Physique Laboratoire Aimé Cotton, École normale supérieure de Cachan.

 

- Michel DEVORET.

Professeur de Physique, Yale University et Collège de France.

 

- Eytan DOMANY.

The Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel.

 

- Yuri DOKSHITZER

LPTHE (Laboratoire de Physique Théorique et Hautes Energies), UPMC, Paris.

E

 

- Frank C. ENGELHART

Professor of Materials Science and Engineering.

 

- François ENGLERT.

Physicien théoricien, professeur émérite à l'Université libre de Bruxelles (prix Nobel de physique 2013).

F

 

- Albert FERT

Unité mixte de recherche CNRS / Thales, Palaiseau et Université Paris-Sud, Orsay.

 

- Peter FRATZL

Max Planck Institute of Colloids and Interfaces (director).

G

 

- Vincent GARONNE

Oslo university.

 

- Antoine GEORGES

Centre de Physique Théorique, École Polytechnique / CNRS.

 

- Fabiola GIANOTTI.

Research physicist in the CERN Physics Department.

 

- Joël GILBERT

Directeur de recherche au CNRS, Laboratoire d'Acoustique de l'Université du Maine - UMR CNRS (Le Mans).

 

- Nicolas GISIN

Directeur du Groupe de Physique Appliquée, Université de Genève.

 

- Christian GLATTLI

Service de Physique de l'Etat Condensé, CEA Saclay,et Laboratoire Pierre Aigrain, ENS Paris.

 

- Raymond GOLDSTEIN

Schlumberger Professor of Complex Physical Systems, Dept. of Applied Mathematics and Theoretical Physics, University of Cambridge.

H

 

- Serge HAROCHE.

Professeur, Laboratoire Kastler Brossel de l’Ecole Normale Supérieure, et Collège de France. (Prix Nobel de Physique 2012).

 

- Jeff HARVEY

Enrico Fermi Distinguished Service Professor & Enrico Fermi Institute and Department of Physics - University of Chicago.

 

- Louis d'HENDRECOURT.

Directeur de Recherche, Université Paris-Sud.

 

- Gérard't HOOFT

Institute for Theoretical Physics University of Utrecht - Nobel Prize 1999.

I

 

- Atac IMAMOGLU

Institut für Quantenelektronik, Zürich, Switzerland.

 

- Paul INDELICATO.

Directeur de recherche CNRS, Laboratoire Kastler Brossel UPMC.

J

 

Frank JÜLICHER.

Professeur au Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems (Dresde, Allemagne).

K

 

- David KAISER.

Professeur en Histoire des Sciences, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, USA.

 

- Aharon KAPITULNIK

Standford university.

 

- Steven KIVELSON

Department of Physics, Stanford University.

 

- Philip KIM

Professor, Physics Department, Columbia University, USA.

L

 

- Hervé LE TREUT

Laboratoire de Météorologie Dynamique, UPMC, École Normale Supérieure, École Polytechnique / CNRS.

 

- Gerd LEUCHS.

Directeur du Max Planck Institute for the Science of Light. Professeur aux département de Physique de l’Université Erlangen-Nuremberg (Allemagne) et de l’Université d’Ottawa (Canada).

 

- Anne L'HUILLIER.

Professeure de physique atomique à l'Université de Lund, Suède.

 

- Albert LIBCHABER

Rockefeller University.

M

 

- Valérie MASSON-DELMOTTE.

Directeur de recherche au CEA, membre du GIEC

 

- Michelangelo MANGANO

CERN

 

- Charles M. MARCUS

Harvard University.

 

- Humphrey MARIS

Brown university, Rhodes island, USA.

 

- Valérie MASSON-DELMOTTE.

CEA, membre du GIEC

 

- Sylvestre MAURICE.

Astronome à l’observatoire Midi-Pyrénées, Planétologue à l’IRAP (CNRS, Université Paul Sabatier Toulouse).

 

- Christoph MORDASINI.

postdoctoral researcher at the planet and star formation department of the Max Planck institute for astronomy, Heidelberg, Germany.

 

- Gérard MOUROU

Directeur de l’Institut de la Lumière Extrême ENSTA, Palaiseau.

 

- Viatcheslav MUKHANOV.

Professor of Physics, ASC, LMU, Münich.

 

- Brad MURRAY.

Professeur à Duke University, Division of Earth and Ocean Sciences, Nicholas School of the Environement.

P

 

- Saul PERLMUTTER.

University of California at Berkeley ; Lawrence Berkeley National Laboratory ; Nobel Price in Physics 2011.

 

- Lev PITAEVSKII.

Department of Physics, University of Trento and CNR-INO BEC Center, Trento, Italy.

Q

 

- Didier QUELOZ

Observatoire de Genève, département d'Astronomie, université de Genève.

 

- David QUÉRÉ

Laboratoire de Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes (DR au CNRS à l'ESPCI ParisTech et professeur chargé de cours à l'École polytechnique).

R

 

- Marc RABAUD.

Professeur de physique à l'Université Paris-Sud

 

- Jean-Michel RAIMOND

Laboratoire Kastler Brossel, département de physique de l'ENS.

 

- Serge REYNAUD.

Directeur de Recherche au CNRS, Laboratoire Kastler Brossel, UPMC-ENS-CNRS Paris.

S

 

- Subir SACHDEV

Department of Physics - Harvard University.

 

- Olivier SORLIN

Directeur de recherche au CNRS, Grand accélérateur national d’ions lourds (GANIL)

 

- Marco SAITTA.

IMPMC (Institut de Minéralogie, de physique des Matériaux et de Cosmochimie), UPMC, Paris.

 

 

- Udo SEIFER.

Professor at Institut fuer Theoretische Physik, Stuttgart University, Germany.

 

- George SMOOT

Lawrence Berkeley National Lab, EEUU, Physics Department, University of California  - Prix Nobel de Physique 2006.

 

- David SPERGEL

Department of Astrophysical Sciences, Princeton University.

 

- John SUTHERLAND.

MRC Laboratory of Molecular Biology, Cambridge UK.

T

 

- Hervé THIS

Groupe de gastronomie moléculaire - Laboratoire de chimie analytique - AgroParisTech.

 

- Tadashi TOKIEDA

Directeur des études en mathématiques, Trinity Hall, Université de Cambridge.

U

 

Joachim ULLRICH.

Président du Physikalisch-Technische Budesanstalt.

V

 

- Ewine F. van DISHOECK.

Leiden Observatory, Leiden University, Netherlands

 

- Gabrièle VENEZIANO

Physicien au CERN, Professeur à l'lInstitut Weizmann et au Collège de France.

 

- Eric VERLINDE

Institute for Theoretical Physics - University of Amsterdam.

 

- Herman VERLINDE

Princeton University - LHC Olympics.

W

 

Philippe WALTER.

Directeur de Recherche CNRS, Laboratoire du Centre de Recherche et de Restauration des Musées de France.