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Année 2006 - 2007
Dynamique à long terme du Système solaire, Implication sur les paléoclimats Terrestres et Martiens
Jacques Laskar (Institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides, Observatoire de Paris/CNRS)
Jeudi 5 octobre 2006
Les interactions gravitationnelles entre les planètes induisent des variations de leurs orbites et de l’orientation de leur axe de rotation. Ces variations sont à l’origine de changements climatiques qui ont laissé des traces dans les enregistrements sédimentaires. Sur Terre, les données obtenues grâce aux forages permettent m ême maintenant de reconstituer sur les périodes les plus récentes une échelle de temps géologique par corrélation entre les données sédimentaires et les (...)
Dynamique des mousses : deux avancées récentes
François Graner (Laboratoire de Spectrométrie Physique, Université de Grenoble)
Jeudi 12 octobre 2006
On commencera par présenter les mousses liquides (des bulles de gaz entourées d’eau) : leurs applications, leurs différents niveaux d’organisation depuis la molécule jusqu’à l’échelle quotidienne, quelques propriétés intéressantes, et les problèmes physiques qu’elles posent. Les mousses vieillissent, car les bulles en surpression se vident de leur gaz au profit de celles qui ont une pression plus basse. Le taux de croissance d’une bulle est curieusement lié à son nombre de faces. (...)
Une dualité onde-particule à échelle macroscopique ?
Yves Couder (Laboratoire de Physique Statistique, ENS/Paris7/CNRS)
Jeudi 19 octobre 2006
Deux des expériences historiques de la mécanique quantique concernent les interférences à travers des trous d’Young. Successivement avec des photons (G.I Taylor 1909), puis avec des électrons, il a été montré que des figures d’interférences pouvaient être obtenues, même lorsque le flux était si faible que les particules passaient une par une à travers le système. Les figures d’interférences n’apparaissent alors que dans l’accumulation d’évènements successifs. On pense habituellement (...)
L’ ERC (European Research Council) : une nouvelle institution au service de la recherche
Daniel Estève (Quantronique, SPEC, CEA-Saclay et Conseil Scientifique de l’ERC)
Jeudi 26 octobre 2006
Le Conseil Européen de la Recherche (ERC) est une nouvelle institution européenne qui va lancer des appels à projets dans tous les domaines de la recherche. Pour la première fois, les appels et l’évaluation des projets seront réalisés par des chercheurs, avec le support d’une agence exécutive de la Commission Européenne. Le conseil scientifique de l’ERC a proposé un mode de fonctionnement aussi souple que possible à l’intérieur des règles générales du septième programme cadre de (...)
Supersolide ou supercristal ?
Sébastien Balibar (Laboratoire de Physique Statistique, ENS/Paris7/CNRS)
Jeudi 9 novembre 2006
Un cristal peut-il couler comme un liquide ? et même sans dissipation d’énergie comme un superfluide ? C’est la question paradoxale posée par les expériences de Kim et Chan (Penn. State U. 2004) et qui fait l’objet d’une active controverse. Nos résultats récents (Science 313, 1098, 2006) pourraient aider à la résoudre. Cet étonnant cristal fluide est de l’hélium solide près du zéro absolu où l’on s’attendrait à ce que toute la matière soit gelée. Kim et Chan ont suggéré que les (...)
La dynamo turbulente : résultats récents du groupe VKS
Stephan Fauve (Laboratoire de Physique Statistique, ENS/Paris7/CNRS)
Jeudi 16 novembre 2006
L’effet dynamo est une instabilité qui permet d’obtenir de l’énergie électromagnétique à partir de travail mécanique. C’est sur ce principe que repose la production d’une grande partie du courant électrique que nous consommons. En 1919, Larmor propose que le champ magnétique du soleil soit engendré par un mécanisme similaire, à partir du mouvement d’un fluide conducteur. Les premières dynamos induites par des écoulements de géométrie contrainte sont observées en 2000. Plusieurs (...)
Mouvement et chant des dunes
Stéphane Douady (Laboratoire de Physique Statistique, ENS/Paris7/CNRS)
Jeudi 23 novembre 2006
Le sable est un milieu étrange toujours à la frontière entre solide, liquide et gaz. Son étrangeté est souligné par le fait que, bien que matériau commun, et malgré les grands progrès de ces dernières années, il reste du travail à faire pour comprendre comment il se déplace. Les dunes, "grands tas de sable formés par le vent", en sont un exemple : emporté par le vent, le sable vole et collisionne (gaz) ; déposé au sommet, il s’écroule en avalanches (liquide) et s’accumule (solide) (...)
Efimov quantum states in ultracold cesium gazes
Hanns Christoph Nägerl (Institut für Experimentalphysik, Universität Innsbruck, Autriche)
Jeudi 30 novembre 2006
Three interacting particles form a system which is well known for its complex physical behavior. A landmark theoretical result in few-body quantum physics is Efimov’s prediction of a universal set of weakly bound trimer states appearing for three identical bosons with a resonant pairwise interaction [1]. While Efimov’s scenario has attracted great interest in many areas of physics, an experimental evidence was missing so far. In our talk we report the observation of (...)
Les surprises de l’électronique quantique subnanoseconde
Bernard Plaçais (Laboratoire Pierre Aigrain, ENS/Paris6/CNRS)
Jeudi 14 décembre 2006
Les effets de la cohérence quantique sur le transport électronique en régime continu ont été largement étudiés aussi bien théoriquement qu’expérimentalement. Il est maintenant bien établi que le transport est bien décrit par la formule de Landauer qui relie la conductance à la transmission des ondes électroniques et au quantum de conductance (e^2 /h). La dynamique de relaxation de la charge dans le régime quantique n’a été abordée que récemment, car elle met en jeu des temps très (...)
Condensation de Bose-Einstein à l’état solide : Les polaritons excitoniques dans une microcavité
Benoit Deveaud (Ecole polytechnique fédérale de Lausanne, Suisse)
Jeudi 21 décembre 2006
L’idée d’une possible condensation de Bose à l’état solide a été proposée dès le début des années 60, quand les théoriciens se sont rendus compte des températures extrêmes nécessaires à une condensation standard pour des gaz atomiques. L’avantage dans un solide est que l’on essaie de condenser des quasiparticules telles que les excitons (une paire électron-trou dans un semi-conducteur) qui ont une masse de l’ordre de celle d’un électron, c’est à dire 10^6 fois au moins plus faible (...)
A la recherche de la ’matière sombre’ : perspective sur les dix années à venir
S. Katsanevas ((IN2P3/CNRS)
Jeudi 11 janvier 2007
Pendant les derniers siècles, les astronomes et les physiciens se sont trouvés au moins deux fois devant une apparente violation d’une loi physique. Ils ont dû choisir entre une reformulation de la loi ou l’hypothèse d’une entité nouvelle (planète ou particule) rétablissant la validité de la loi originelle. Dans les deux cas, la découverte de Neptune et celle du neutrino, la deuxième approche s’est avérée correcte. Pour poser dans ces termes le problème de la ’matière sombre’, je (...)
Accélérer des atomes avec des photons pour mesurer la constante de structure fine
François Biraben (Laboratoire Kastler Brossel, ENS/Paris 6/CNRS)
Jeudi 18 janvier 2007
Les méthodes de refroidissement laser permettent de réduire l’agitation thermique des atomes pour obtenir des vitesses de quelques cm/s. Il devient alors possible d’observer et de mesurer la vitesse de recul qu’acquiert un atome lorsqu’il émet ou absorbe un photon. Cette mesure permet de déduire le rapport h/M_A, où h est la constante de Planck et M_A la masse de l’atome considéré. De là, en utilisant d’autres constantes fondamentales très bien connues (constante de Rydberg, (...)
Asymétrie matière-antimatière : résultats récents de l’expérience BABAR et perspectives futures
G.Wormser (Laboratoire de l’Accélérateur Linéaire, IN2P3/Paris Sud)
Jeudi 25 janvier 2007
La mesure précise de la différence des propriétés des particules de matière et d’antimatière est l’objectif principal de l’expérience BABAR. Celle-ci étudie depuis 1999 les produits de désintégration d’environ 400 millions de particules et d’antiparticules contenant le quark (l’antiquark) beau, produits grâce aux performances remarquables de l’accélérateur PEP-II (Stanford, USA). Les résultats obtenus jusqu’à présent sont en accord aussi remarquable que paradoxal avec les (...)
Le cerveau : Evolution, développement, individuation
Alain Prochiantz (Département de Biologie, ENS )
Jeudi 1 février 2007
Dans le développement des organismes pluricellulaires, l’information de position (terme proposé par Lewis Wolpert) joue un rôle important. Il est acquis que la combinatoire d’expression d’une famille de gènes de développement, les homéogènes, joue un rôle important dans la définition de cette information. Il est aussi acquis que ces gènes régulent l’expression de systèmes morphogénétiques, (morphogènes et leurs voies de transduction) dont l’activité est à la base de la construction des (...)
Brane Worlds : a new paradigm in cosmology ?
Gary Gibbons (Damtp, University of Cambridge)
Jeudi 8 février
The last few years have seen a revolution in our ideas and models in fundamental physics, i.e. M/string theory. They lead in a direct way to extraordinary new ideas about the universe and our place in it. In this colloquium, I will give an overview of some of those radical new ideas and the conceptual revolution they have brought about.
L’Univers révélé par les rayons X
Monique Arnaud (Service d’Astrophysique, CEA saclay)
Jeudi 15 février 2007
Tous les objets astrophysiques émettent en rayons X, des planètes aux amas de galaxies. Depuis la découverte en 1962 de la première source X située en dehors du système solaire, l’observation en rayons X est devenu un outil indispensable en Astrophysique. Elle donne accès aux composantes chaudes de l’Univers et les phénomènes violents qui s’y déroulent : gaz intergalactique chauffé et piégé dans les concentrations de Matière Noire, milieu interstellaire chauffé par les explosions (...)
Vers une observation optique du régime quantique de micro-résonateurs mécaniques
Antoine Heidmann (Laboratoire Kastler Brossel, ENS/Paris 6/CNRS)
Jeudi 8 mars 2007
Les mesures de longueur les plus sensibles sont aujourd’hui réalisées à l’aide de faisceaux lumineux, que ce soit dans le cadre de la détection interférométrique des ondes gravitationnelles, ou à l’aide de cavités optiques de grande finesse. La sensibilité atteinte dépasse le milliardième d’Angström et fait de ces mesures des systèmes modèles pour l’étude des principes de la mesure en mécanique quantique, où les effets d’action en retour sont dus à la pression de radiation exercée par la (...)
Matériaux d’indice négatif : avec Alice de l’autre côté du miroir
Daniel Maystre (Institut Fresnel, Université de Marseille/CNRS)
Jeudi 15 mars 2007
Au cours des dernières années, de nombreux travaux théoriques et expérimentaux ont montré que les métamatériaux, structures métallo-diélectriques périodiques, pouvaient simuler des matériaux homogènes qu’on ne peut trouver dans la nature, par exemple des matériaux de permittivité, perméabilité et indice optique négatifs [1-4]. Limitées au domaine microonde dans un premier temps, les réalisations pratiques touchent aujourd’hui au domaine visible. Le caractère quelque peu surprenant des (...)
Disordered Elastic Systems : from high Tc superconductors to ferroelectrics
Thierry Giamarchi (DPMC-MaNEP, Université de Genève)
Jeudi 22 mars 2007
Many microscopically different systems can be described at a macroscopic scale as a disordered elastic system. Examples are the vortex lattice in type II superconductors, charge density wave systems, the contact line of a liquid on a substrate or domain walls in magnetic or ferroelectric materials. In these systems, the competition between elasticity and disorder leads to glassy effects quite analogous to more usual glasses, but with also important differences. (...)
Imagerie Cérébrale Fonctionnelle : de la Mesure à la Cognition
Line Garnero (Laboratoire de Neurosciences Cognitives et Imagerie Cérébrale, UPR 640 CNRS)
jeudi 29 mars 2007
On désigne par Imagerie Cérébrale Fonctionnelle l’ensemble des modalités d’imagerie permettant de mesurer le cerveau en action. Ces méthodes connaissent un essor important aujourd’hui et ont permis d’explorer de façon unique le fonctionnement du cerveau chez l’homme sain ou pathologique. Au cours de ce séminaire, je présenterai les deux principales techniques utilisées : MEG/EEG et IRMf, en détaillant brièvement les phénomènes physiologiques mesurés, les principes de l’instrumentation (...)
Beyond bosons and fermions : how to detect and use anyons
Dima Feldman (Brown University)
Jeudi 26 avril 2007
One of the key features of the quantum Hall effect (QHE) is the fractional charge and statistics of quasiparticles. Fractionally charged anyons accumulate non-trivial phases when they encircle each other. In some QHE systems an unusual type of particles, called non-Abelian anyons, is expected to exist. When one non-Abelian particle makes a circle around another anyon this changes not only the phase but even the direction of the quantum-state vector in the Hilbert space. (...)
Premier bilan de la mission spatiale Cassini/Huygens vers Titan : la découverte d’un nouveau monde
Pierre Drossart (LESIA, Observatoire de Paris)
Jeudi 3 mai 2007
La mission Cassini/Huygens vers le système de Saturne, une collaboration exemplaire entre les agences spatiales NASA, ESA et ASI, a accumulé les découvertes depuis l’insertion en orbite de la sonde Cassini en juillet 2004 et l’atterrissage réussi de la sonde Huygens le 14 janvier 2005. De nombreuses équipes internationales, incluant plusieurs laboratoires français, sont impliquées à tous les niveaux dans cette mission. Je retracerai les enjeux de cette exploration, de la conception (...)
Les publications scientifiques et les archives ouvertes : où va la communication scientifique entre chercheurs ?
Franck Laloë (Laboratoire Kastler Brossel (ENS/UPMC/CNRS) et Président du Comité de Pilotage des Archives Ouvertes, CNRS)
Jeudi 10 mai
Historiquement, la communication scientifique s’est d’abord faite par échange de lettres personnelles entre savants, avant que n’émergent progressivement les revues scientifiques des sociétés savantes européennes. Les éditeurs commerciaux sont ensuite entrés dans le jeu. Le fonctionnement des revues payantes à comité de lecture que nous connaissons actuellement date de la seconde guerre mondiale. Depuis le début des années 1990 est apparu un nouvel outil de communication scientifique, (...)
Allers et retours entre physique et biologie : le rôle des contraintes mécaniques dans la croissance des plantes
Yves Couder (Laboratoire de Physique Statistique, ENS/Paris7/CNRS et Matière et Systèmes Complexes, Paris7/CNRS)
Jeudi 24 mai 2007
Les plantes ont des formes obéissant à une géométrie rigoureuse. Ces formes apparaissent lors de la croissance et leur génèse pose des problèmes qui intéressent botanistes, physiciens, mathématiciens et plus récemment biologistes du développement. Dans la première partie de l’exposé je reviendrai sur des recherches concernant la phyllotaxie et la nervation des feuilles. En décrivant ces travaux déjà anciens, je m’efforcerai de montrer comment des problèmes posés par la biologie peuvent (...)
Joining Microelectronics and Microionics : Nerve Cells and Brain Tissue on Semiconductor Chips
Peter Fromherz (Department of Membrane and Neurophysics, Max Planck Institute for Biochemistry, Munich)
Jeudi 31 mai 2007
The lecture describes the electrical interfacing between semiconductor devices and living nerve cells. A physical understanding of these processes is important for applications of microelectronic chips in neurobiology and neuroprosthetics and also for experiments that may lead to neurocomputers. The structure and passive electrical properties of the cell-solid contact are investigated with luminescent dyes (wide angle interference & Stark effect). The electrical signaling (...)
Ecoulements à l’échelle du nanomètre : où s’arrête l’hydrodynamique classique ?
Elisabeth Charlaix (Laboratoire de Physique de la Matière Condensée et Nanostructures, Université Claude Bernard/CNRS)
Jeudi 7 juin 2007
L’investigation des écoulements à petite échelle est un domaine très actif. Le développement des systèmes micro et nanofluidiques pour l’analyse biologique ou chimique de très petits échantillons fluides, les phénomènes de lubrification dans les articulations ou les capillaires sanguins, le transport d’objets colloidaux par effets électrocinétiques, font intervenir des écoulements en géométrie confinée régis par l’hydrodynamique aux interfaces. Dans la première partie de cet exposé je (...)
Les gels actifs : vers une description générique de la mécanique cellulaire
Jean-François Joanny (Physicochimie ’Curie’, CNRS/Institut Curie)
Jeudi 14 juin 2007
Les systèmes actifs sont des sytèmes dans lesquels de l’énergie est constamment injectée, par exemple par une réaction chimique ou par une force extérieure. Les tas de sable en vibration, les vols d’oiseaux, les colonies de poissons sont des exemples de sytèmes actifs. Le cytosquelette dans les cellules est aussi actif : l’énergie est fournie par la réaction chimique d’hydrolyse de l’ATP qui est utilisée comme combustible par les moteurs moléculaires qui marchent le long des (...)
