Physique (niveau avancé)

Quatre cycles sont proposés dans la thématique "Physique (niveau avancé)"



Les équations d'onde relativistes

Coordonné par Aldo Deandrea, Professeur, Université Lyon 1
 
Les équations d'onde relativistes ont joué un rôle important dans les développements de la théorie quantique et ont permis de comprendre comment intégrer les concepts de la relativité restreinte dans le monde quantique. Ce cours va suivre les développements historiques de ces théories, de la solution des paradoxes liés à une description semi-classique de la physique jusqu'aux problèmes ouverts de la description quantique de la gravitation.
 

 
De la force de gravitation à la relativité générale : forces et champs en Physique
Coordonné par Hubert Hansen, Maître de conférences, Université Lyon 1

Au cours de l'histoire, la physique est d'abord essentiellement descriptive puis va se formaliser en empruntant le langage des mathématiques et adopter la méthode hypothético-déductive. Un tournant de cette histoire est le travail de Newton, qui à la fois établit une équation décrivant la dynamique d'un système, c'est-à-dire comment, à partir de conditions initiales, pouvoir anticiper l'histoire future de ce système, mais aussi comprend que la physique, en particulier la force de gravitation, est universelle. La théorie de Newton décrit la gravitation comme une force, instantanée, et nous montrerons que cela peut conduire à des paradoxes.
Un autre point capital est la découverte des forces électriques et magnétiques, finalement unifiées dans l'électromagnétisme de Maxwell. Au départ pensées instantanées et indépendantes, ces phénomènes vont engendrer un nouveau cadre pour la physique, la relativité restreinte d'Einstein, où il n'est plus question de forces mais d'interactions entre particules et champs de force se propageant à une vitesse finie dans un espace-temps plat.
La force de gravitation ne trouvant pas sa place dans ce cadre, Einstein développera plus tard la théorie de la relativité générale, ce qui nous conduira à un bouleversement de notre conception de l'espace-temps. L'espace-temps lui-même est un champ dynamique et ses déformations engendrent ce qui semble être la force de gravitation. Ces déformations de l'espace-temps peuvent être explicitement mesurées sur Terre comme l'a montré la collaboration LIGO pour la première fois en 2015.

 
 
Outils mathématiques de la physique quantique et la relativité
Coordonné par Gérald Grenier, Maître de Conférences, Université Lyon 1

La plupart des domaines de physique, mais en particulier la physique quantique, utilisent les espaces vectoriels comme support mathématique. Ces conférences viseront à donner des éléments de base sur les espaces vectoriels, les combinaisons linéaires, les matrices, les produits scalaires et tensoriels.
L’objectif de ces conférences est d’aider les auditeurs intéressés par la physique quantique et qui souhaitent suivre les cycles de l'Université Ouverte sur cette thématique.
 
 
Principes et outils de la mécanique quantique
Coordonné par Imad Laktineh, Professeur, Université Lyon 1

L’avènement de la mécanique quantique au début du XXème siècle a bouleversé notre compréhension du monde physique. Ce cycle fait suite au cycle « La révolution quantique au XXe siècle ». Dans ce cours  nous approfondirons les principes fondateurs et leur traduction mathématique. Nous donnons également quelques outils nécessaires à la compréhension des phénomènes quantiques et nous analysons quelques paradoxes.