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Des particules aux étoiles : interactions fondamentales et constituants élémentaires

 

Objectifs

Ce parcours s'adresse aux élèves intéressés par les bases de la physique et son rôle conceptuel dans la compréhension de la nature de l'infiniment petit à l'infiniment grand, aussi bien du point de vue expérimental que du point de vue théorique. A travers ce parcours les élèves peuvent donc continuer à suivre le chemin des grandes révolutions intellectuelles de la physique du vingtième siècle, en partant de la mécanique quantique vers la théorie des champs et la physique des particules, et de la relativité restreinte vers la relativité générale, l'astrophysique et la cosmologie. Le parcours donnera aussi un premier aperçu des expériences, conçues et mises en oeuvre à l'échelle mondiale, pour élargir nos connaissances de l'univers et de ses constituants de base.

Introduction du "Projet de 3ème année" qui devra être mené par chaque élève, sous la forme suivante, soit :
- un Projet de recherche en laboratoire (PHY511) sur la durée du semestre
- Un EA comportant une composante projet au choix sur chaque période :
PHY570, PHY571, PHY574, MAT-PHY575, PHY579, PHY581B, PHY581C, PHY582, PHY583, PHY584, PHY586, PHY588.
- Deux cours supplémentaires (un en P1et un en P2).

Consulter le catalogue en ligne Moodle pour le contenu de chaque cours
ANNEE 2019-2020

Prérequis :
PHY430 Physique quantique avancée
PHY431 Relativité et Principes variationnels
PHY433 Physique statistique
 

PERIODE 1
3 cours obligatoires
PHY551 - Champs relativistes et leur quantification
PHY553 - Astrophysique stellaire
PHY554 - Physique des particules élémentaires
Cours supplémentaires recommandés (voir texte ci-dessus) :
PHY551A - Quantum optics : Lasers. PHY552A - Quantum Physics of electrons in solid.

1 EA au choix (voir texte ci-dessus) 
PHY571 - Physique numérique
PHY574 - Cosmologie
MAT/PHY575 - Groupes de symétrie en physique subatomique

PERIODES 1 et 2
PHY511 - Projet de Recherche en Laboratoire
(de préférence, le projet en laboratoire s'étale sur les deux périodes)

PERIODE 2
3 cours obligatoires
PHY561 - Perturbative Quantum Field Theory
PHY566 - Advanced Particle Physics
PHY568 - Relativité générale
Cours supplémentaire recommandé (voir texte ci-dessus)  :
PHY562 - Optique quantique 2 : photons.

1 EA au choix (voir texte ci-dessus) 
MAT568 - Equation des ondes et Relativité générale
PHY583 -Trous noirs, étoiles à neutrons et phénomènes associés
PHY584 - Aspects expérimentaux de la physique des hautes énergies

PERIODE 3 - Stages de recherche
PHY591 - Champs, particules et matière
PHY592 - Astrophysique et cosmologie

Formations de 4ème année conseillées
En France : M2 co-habilités par l'X :
- ICFP (parcours physique théorique)
- Physique des hautes énergies (X-ETHZ, M2 à l'ETH Zürich ou, à titre exceptionnel, M2 à l'X parcours national).

Autres M2, en région parisienne :
- Noyaux, Particules, Astroparticules et Cosmologie (NPAC).
- Astronomie, Astrophysique et Ingénierie Spatiale (AAIS).
- Accélérateurs de Particules et Interaction avec la Matière (APIM).

A l'étranger :
Masters in Fundamental physics, Astrophysics and Cosmology, Particle Physics...
Attention : aux USA, beaucoup de départements de physique théorique ne proposent que des PhD ; pour une 4è année sans poursuite en thèse, chercher du côté des "master pro".

Débouchés :
Corps de l'État, Entreprise, Recherche en milieu académique ou industriel (R&D) . Cette formation par sa richesse méthodologique donne accès aussi à une grande variété de métiers en dehors de la physique (informatique, finance, etc...).
Etudes doctorales : Formation par et pour la recherche en physique théorique, physique des particules, astrophysique et cosmologie.

Responsables :

christoph.kopper
Christoph Kopper
+33169334261

cedric.lorce
Cédric Lorcé
+33169334214