Monopôles magnétiques : de la théorie aux analogues expérimentaux

En électromagnétisme classique, il n’y a pas de monopôles magnétiques. Mais Dirac a montré qu’ils sont permis dans le formalisme quantique : ils ressemblent aux extrémités de solénoïdes infiniment fins.
Cette revue se concentre sur la théorie des monopôles de Dirac et sur différents analogues réalisés expérimentalement. De vrais monopôles de Dirac, au sens d’une particule élémentaire, n’ont pas encore été observés, mais il a été montré que certains systèmes magnétiques complexes peuvent avoir des propriétés émergentes similaires à des celles des monopôles, qui ont été mis en évidence expérimentalement. De plus, certaines configurations frustrées de sphères magnétiques ont un comportement de monopôle magnétique macroscopique. Cela aide à comprendre mieux la théorie des monopôles magnétiques et prédire ce à quoi des vrais monopôles de Dirac pourraient ressembler.

De l'intrication des particules identiques

Cet article met en évidence une subtilité du formalisme de la physique quantique.
Après avoir montré par l’exemple l’existence d’une ambiguïté de notation, on revient sur les notions d’intrication et sur le postulat de symétrisation des particules identiques.
On explique alors ce que signifie l’intrication pour des particules identiques.
Enfin on montre qu’il n’est pas toujours nécessaire de symétriser ou d’antisymétriser les fonctions d’ondes de particules identiques.

Observateurs accélérés en relativité restreinte

L’étude de la relativité restreinte se limite la plupart du temps aux référentiels inertiels.
Le but de cet article est de montrer que cette théorie est aussi adaptée aux observateurs non-inertiels.
On décrira ici quelques aspects de la physique des observateurs accélérés.
En particulier, on établira un résultat qui permet d’appréhender plus simplement un effet de relativité générale, compte tenu du principe d’équivalence : deux horloges fixes l’une par rapport à l’autre dans un référentiel uniformément accéléré se désynchronisent constamment.

Calcul du tenseur électromagnétique d’une particule chargée accélérée

Ce petit article présente de façon détaillée le calcul du tenseur électromagnétique d’une particule chargée accélérée dans le cadre d’une formulation relativiste de l’électrodynamique.

Reversible self-organisation of a sheared suspension

Théorie de Landau par Eric Brillaux

La théorie de Landau offre un cadre théorique simple et élégant pour aborder les problèmes de transition de phase.
Le modèle d’Ising décrivant la transition ferro-paramagnétique d’un métal ou encore l’étude des phases mésomorphes comme les cristaux liquides nématiques sont ainsi des exemples particulièrement adaptés au traitement par la théorie de Landau.
Après avoir rappelé les différents types de transition et la notion de paramètre d’ordre, nous verrons que le cœur de l’édifice théorique repose sur le postulat d’existence d’une fonctionnelle – appelée énergie de Landau – dont les propriétés mathématiques permettent de prédire la physique de la transition.
Ensuite nous appliquerons ces résultats au modèle d’Ising d’une part, puis aux métaux supraconducteurs d’autre part.

À la recherche d’une précision extrême : les peignes de fréquences

Dans toute expérience de physique, une mesure ne s’éloigne jamais de sa compagne l’incertitude.
Certaines études ont besoin d’une précision telle que l’amélioration de ce couple est une quête sans fin pour le scientifique.
Il existe donc une nécessité de créer des instruments qui permettent d’avoir accès à l’exactitude et à la précision requise. Dans le cas de la métrologie des fréquences, un objet très particulier nommé peigne de fréquences en est un excellent candidat.
Cet article a pour but d’introduire les peignes et de présenter quelques applications actuelles et possibles associées à leurs utilisations.

Le cinéma 3d sur votre paillasse de TP

Les méthodes de cinéma stéréoscopique s’appuyant sur la polarisation de la lumière ne sont pas nouvelles mais leur démocratisation est récente. Nous proposons ici une méthode permettant de réaliser une projection 3d à l’aide de matériel courant d’optique. Nous expliquerons ensuite son fonctionnement en s’appuyant sur le programme de CPGE.

Dynamique d’une sonde dans le système solaire

L’objectif de cet article est de modéliser la dynamique du lancement d’une sonde dans le système solaire. À cette fin nous avons utilisé un algorithme de Runge et Kutta d’ordre 4 à pas de temps adaptatif. Nous avons reproduit le lancement de Voyager 2 et New Horizons, et les frondes gravitationnelles qu’elles ont subies. Le phénomène d’assistance gravitationnelle est expliqué, et l’algorithme est présenté en détails.

La révolution scientifique n’est pas sortie de la lunette de Galilée

L’enseignement de l’histoire des sciences occidentales, et en particulier de l’histoire de la physique, ne se limite très souvent qu’à l’évocation de quelques noms fameux. Dans le cas de la révolution scientifique, i.e. l’émergence d’une science nouvelle entre les XVe et XVIIe siècles, on ne cite presque toujours que les contributions de savants tels que Copernic (1473-1543), Galilée (1564-1642) et Newton (1643-1727). À partir de recherches bibliographiques basées sur la lecture d’Une histoire populaire des sciences de Clifford Conner, je tente d’établir en quoi une telle simplification ne suffit pas à décrire les origines de cette révolution.
Des études récentes en sociologie des sciences ont en effet montré que davantage de crédit devrait être accordé aux artistes, artisans, navigateurs et autres travailleurs manuels d’alors. Ils ont en effet largement contribué à transformer le regard sur le réel, qu’il s’agisse des artistes développant de nouvelles techniques afin de mieux reproduire la nature, ou des artisans qui, au gré de leurs essais et erreurs, ont contribué à développer la méthode expérimentale moderne, souvent attribuée à Galilée ou Gilbert (1544-1603) seuls.
L’objectif n’est pas tant d’ajouter de nouveaux noms au panthéon des grands scientifiques, ni de négliger la contribution de ceux qui s’y trouvent, mais bien de montrer en quoi l’apport des artistes et artisans a été nécessaire à la révolution scientifique.