Thématiques transversales - [Physique]

Les activités en biophysique concernent 12 laboratoires de l'UFR, à des degrés très divers.

Au total, plus de 100 chercheurs / enseignants chercheurs travaillent sur l'interface physique / biologie.

- Thématiques des laboratoires consacrant 100 % de leurs activités en biophysique

• Laboratoire Jean Perrin - LJP : thématiques multiples
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• Physico-Chimie Curie - PCC : thématiques multiples

- Thématiques des laboratoires consacrant 30 à 50 % de leurs activités en biophysique

• Laboratoire de Physique Statistique - LPS : thématiques multiples
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• Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes - PMMH : thématiques multiples

- Thématiques des laboratoires consacrant moins de 20 % de leurs activités en biophysique

 

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• - Modélisation mésoscopique de l’ADN;
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• _ Structures et fonctions membranaires;
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• - Bio mimétisme de la perception mécanique;
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• - Dynamique de mutation dans des populations bactériennes + biofilms;
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• - Imagerie fonctionnelle in toto du cerveau chez le poisson zèbre;
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• - Physique statistique appliquée à la biologie;
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• - Réseaux chimiques et morphogenèse.

 

• - Expériences sur molécules uniques;
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• - Mécanismes moléculaires membranaires;
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• - Organisation bactérienne;
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• - Mécanique des tissus et embryogénèse;
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• - Comportements collectifs et sociaux;
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• - Approches statistiques des processus biologiques (réseaux neuronaux en particulier).

 

• - Mécanique cellulaire et motilité;
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• - Bio-mécanique et croissance de racines;
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• - Locomotion bio-inspirée (interaction fluide/structures);
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• - Dynamique collective des bactéries;
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• - Séparation d’objets biologiques par ondes sonores.

 

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• - Biologie structurale (cryoMET, reconstruction d’images);
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• - Protéines impliquées dans la précipitation intracellulaire dans les cyanobacteries;
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• - Développement d'un robot de cristallisation de cristaux 2D de protéines membranaires;
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• - Imagerie confocale à fluorescence et imagerie corrélative électronique à balayage;
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• - Bio informatique pour l’analyse de séquences d’ADN, repliement des protéines;
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• - Synthèse ab initio d’acides aminés, chimie prébiotique;
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• - Application de la dynamique moléculaire à l'étude des transitions de phases dans les protéines.

 

. Institut Langevin - ondes et images :

Imagerie par résonance magnétique

Imagerie dans les milieux diffusants.

. Institut des NanoSciences de Paris - INSP :

Comportement optique de matériaux biologiques (ex: ailes de papillons)

Biomécanique, biomatériaux

. Laboratoire Kastler Brossel - LKB :

Imagerie par résonance magnétique

Imagerie dans les milieux diffusants

. Laboratoire de Physique et d'Etude des Matériaux - LPEM

Imagerie de fluorescence à haute résolution

Micro-endoscopie non linéaire in vivo

 

. Laboratoire de Physique et d'Etude des Matériaux - LPEM

• Imagerie de fluorescence à haute résolution;
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• Micro-endoscopie non linéaire in vivo;
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• Nanosondes pour l'imagerie cellulaire et in vivo;

Microscopie à optique adaptative pour l'imagerie neuronale in vivo.

      Le pôle Plasmas fait partie de l'UFR de physique de Sorbonne Université.

Il est le porteur du labEx Plas@par qui a été sélectionné en février 2012. Le projet rassemble plus de 140 scientifiques d’Île-de-France travaillant sur les plasmas dans différents secteurs (dont un certain nombre hors de Sorbonne Université) : physique et astrophysique, mathématiques, informatique et sciences de l’ingénieur.

Fortement impliqué dans la physique et dans la simulation numérique des plasmas, ce labEx aborde les plasmas sous leurs conditions les plus diverses, comme les intérieurs stellaires, le milieu interstellaire, les plasmas froids, la fusion thermonucléaire et les propulseurs à plasma.

L'état plasma

L'état plasma est le quatrième état de la matière. Dans notre environnement immédiat, nous ne le rencontrons que dans des situations exceptionnelles - les éclairs d'orage et les enseignes lumineuses. Il est donc moins connu que les trois autres états (solide, liquide, gaz).
Pourtant cet état où la matière est ionisée, constituée d'ions et d'électrons, est celui qui est le plus répandu dans l'Univers. On le trouve dans l'intérieur des étoiles et dans le milieu interstellaire, aussi bien que dans les galaxies lointaines. Si nous voyons l'Univers, nous le devons à cet état de plasma.
Les laboratoires associés à Sorbonne Université l'étudient sous toutes ses formes, y compris sous celle de plasma confiné pour atteindre la fusion nucléaire.

Les laboratoires de Sorbonne Université où se font des recherches en physique des plasmas sont constitués en réseau depuis septembre 2010. Dans certains laboratoires toutes les équipes font de la physique des plasmas, dans d'autres seule une équipe ou deux en font. Seules les équipes concernées sont listées ici.

• Laboratoire de Physique des Plasmas (LPP):

- Equipe Plasmas Froids

- Equipe Plasmas Spatiaux

- Equipe Plasmas Chauds Impulsionnels

- Equipe Plasmas de Fusion magnétique

• Laboratoire d'Etudes Spatiales et d'Instrumentation en Astrophysique (LESIA) :

- Pôle Physique des Plasmas

- Pôle Physique solaire

• Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique (LERMA):
- Milieu interstellaire et plasmas

- Plasmas stellaires et astrophysique de laboratoire

• Laboratoire pour l'Utilisation des Lasers Intenses (LULI):

- Equipe Interaction laser-plasma

- Equipe de Physique Atomique des Plasmas Denses
- Equipe Théorie et Interpretation, Plasmas et Simulations
- Equipe Sources de Particules et de Rayonnement Intense
- Equipe Physique de la matière à haute densité d'énergie par laser
- Equipe Particules, applications, rayonnement et interaction

• Institut des Nanosciences de Paris (INSP) : 

- Equipe Agrégats et Surfaces sous excitations intenses

• Laboratoire de Chimie Physique Matière et Rayonnement (LCPMR) :

 - Pôle Réactivité sous rayonnement d'espèces en phase diluée

Séminaires dans les laboratoires

- LPP

- LESIA 

- LERMA

Journées scientifiques

Activités grand public

Au niveau Licence :

• Niveau L3

- UE optionnelle "Fusion thermonucléaire" (LP396) - Descriptif de l'UE

Au niveau Master 1 :

Voir le site du Master

• 2 UE optionnelles :

- "Plasmas : Bases Physiques" (MP034)

- "Plasmas dans la Fusion, l'Astrophysique, l'Industrie. Rayonnement et Diagnostics" (MP041)

Au niveau Master 2 :

- Parcours "Plasmas : de l'Espace au Laboratoire"

- Spécialité "Optique, Matière, Plasmas" (OMP), cohabilitée avec Paris 11, UVSQ, Ecole Polytechnique, Institut d'Optique

- Spécialité Sciences de la fusion cohabilitée entre 10 établissements sur toute la France

- Spécialité Astronomie et Astrophysique cohabilitée avec l'Observatoire de Paris, Paris 7, Paris 11.

Voici quelques liens non exhaustifs concernant la physique des plasmas en ligne en France et partout dans le monde.

Grand public

- Le roman de l'électron

- Introduction à la physique spatiale

- Les trajectoires de particules chargées dans un champ magnétique

- Les aurores polaires dans le Système Solaire

- Comment l'observatoire de Paris s'est lancé dans la recherche spatiale

- L'exploration de la magnétosphère terrestre

- La fusion magnétique : les grands principes

- Pour reproduire les aurores boréales : la Planeterrella

Physiciens

- Que sont les rayons cosmiques ?

- Une introduction au vent solaire

- Les publications du groupe Plasma du LESIA expliquées en français

Spécialistes

- Astrophysique sur Mesure

- Division Plasma de la Société Française de Physique

livres en ligne

- Baumjohann W., Treumann, R. A., Basic Space Plasma Physics, Imperial College Press, 1997

- Moffath K. Magnetic field generation in electrically conducting fluids, 1978 (numéro 28 de la liste)
 

- LERMA

- LESIA

- LPP

- LULI

La cosmologie est la discipline qui étudie l'origine, la nature, la structure et l'évolution de l’Univers. Pour les fins de ce tour d’horizon, on définira ‘cosmologie’ (de façon certes un peu arbitraire) comme toutes les activités de recherche qui s’intéressent à des systèmes ou phénomènes d’une taille au-delà de celle d’une galaxie (à quelques exceptions près).

À l’UFR de Physique, plusieurs équipes dans plusieurs laboratoires travaillent dans la thématique, sous plusieurs angles d’attaque, à la fois théoriques, expérimentaux ou observationnels.

Quelques initiatives d’animation communes existent.

(État des lieux réalisé en janvier 2021, susceptible d’évolution).

 • Équipe: Physique théorique: gravitation et cosmologie (GReCO)

• Relativité générale (incl. ondes gravitationnelles) et extensions
• Univers primordial (inflation)
• Théorie des perturbations cosmologiques
• Rayons cosmiques

• Équipe: Astrophysique des hautes énergies et Univers précoce

• Trous noirs massifs
• Sursauts gammas
• Nucléosynthèse primordiale et stellaire
• Spectroscopie du gaz intergalactique, circumgalactique et interstellaire
• Sources lointaines

• Équipe: Grandes structures et univers profond

• CMB
• Lensing
• Grandes structures et relevés de galaxies
• Simulations numériques

• Équipe: Origine et évolution des galaxies

• Origine des galaxies
• Galaxies lointaines

• Équipe: Cosmochimie

• Origine des minéraux et/ou de la matière organique
• Formation du système solaire et des planètes

• Équipe: Galaxie et cosmologie

• CMB
• Univers primordial (inflation, réionisation)
• Matière Noire
• Trous noirs massifs
• Origine des galaxies et galaxies lointaines
• Simulations numériques

• Équipe : Milieu Interstellaire et Plasmas

• Champs magnétiques à grande échelle
• Interaction radiation-matière

• Recherche instrumentale

• e.g. James Webb Space Telescope, Very Large Telescope Interferometry…
• (Simulations numériques)

• Équipe: Fluctuations quantiques et relativité

• Tests des lois de la gravité et extensions

• Équipe: Optomécanique et mesures quantiques

• Ondes gravitationnelles (instrumentation ultrasensibles, expérience VIRGO).

• Équipe: Axe astrophysique

• CMB
• Grandes structures et relevés de galaxies
• Relativité générale et extensions

• Équipe: Rayonnement Cosmique et Matière Noire

• Rayons cosmiques de haute énergie
• Détection Directe de la Matière Noire

• Équipe: Cosmologie et Énergie Noire

• Supernovæ, accélération de l’expansion de l’Univers, Énergie Noire
• Formation des grandes structures, théorie des perturbations cosmologiques
• Grandes structures et relevés de galaxies

• Équipe: Physique des Particules et Cosmologie

• Ondes gravitationnelles
• Matière Noire (théorie et phénoménologie)

• ICAP journal-club: "Initiative in Cosmology and AstroParticle Physics at IAP”, Monthly meeting in particle astrophysics and cosmology.