Institut de Physique Théorique: Présentation : L'Institut de Physique Théorique (IPhT) est un Institut de la Direction de la Recherche Fondamentale (DRF) du Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA).
Arrivée prochaine de Carlo Heissenberg à l'IPhT!  

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Carlo Heissenberg a brillamment obtenu son diplôme en 2019 de la Scuola Normale Superiore di Pisa, l'équivalent italien de l'École Normale de Paris. Ses recherches initiales portaient sur les propriétés infrarouges des théories gravitationnelles et des théories à spins supérieurs du point de vue des symétries asymptotiques, un sujet qui a ensuite trouvé des applications phénoménologiques dans le contexte des études sur les ondes gravitationnelles.

C'est pendant sa première période postdoctorale à Nordita-Uppsala (2019-2023) que Carlo a commencé à travailler sur la physique des ondes gravitationnelles en utilisant des idées empruntées à la physique des particules, telles que les amplitudes de diffusion et l'exponentiation éikonal en particulier. Il est rapidement devenu un leader dans le domaine, publiant plusieurs articles importants avec des physiciens mondialement connus tels que Gabriele Veneziano. Le groupe de Carlo a par exemple réalisé le premier calcul complet de l'angle de déviation gravitationnelle jusqu'au troisième ordre post-Minkowskien dans l'expansion de la constante de couplage de Newton, tout en résolvant simultanément le problème de la limite haute énergie qui intriguait la communauté.

Pendant ce temps, Carlo a obtenu une bourse Marie Curie et est passé à son deuxième post-doc à Queen Mary, tout en continuant à travailler sur la physique des ondes gravitationnelles, en se concentrant sur de nouveaux observables (formes d'onde, perte de moment angulaire, effet des spins...) qui pourraient être calculés efficacement en utilisant des techniques d'amplitudes de diffusion.

Carlo a accepté une offre de l'IPhT et rejoindra le laboratoire en tant que membre permanent à l'automne 2024.

E. De-laborderie, dépêche du 15/03/2024

 

Mesure de la vitesse du son à 2500 milliards de degrés  
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Figure : quantité de mouvement par particule en fonction du nombre de particules observées dans une collision entre deux noyaux d'atomes de plomb au collisionneur LHC. Les deux quantités sont normalisées par leur valeur dans les 5% des collisions les plus centrales. L'augmentation prédite par les chercheurs de l'IPhT (Gardim et al.) dans les collisions ultracentrales (vers la droite) est vérifiée par la collaboration CMS du CERN (points rouges). Le carré de la vitesse du son, cs2, est la pente relative de la partie droite de la courbe. Crédits : CERN/CMS. CC-BY-4.0.

Des collisions entre noyaux d'atomes de plomb sont effectuées au Grand Collisionneur de Hadrons (LHC, en anglais) du CERN afin d'étudier le plasma de quarks et de gluons, un état de la matière dans lequel les neutrons et les protons sont dissociés en termes de leurs constituants élémentaires, les quarks et les gluons. La température de ce plasma au LHC a été mesurée à (2540+-90) milliards de degrés [1], [3]. Une autre propriété thermodynamique importante est la compressibilité, qui est reliée à la vitesse du son par des identités thermodynamiques standard.

En 2019, Fernando Gardim (physicien brésilien en congé sabbatique à l'IPhT), Giuliano Giacalone (doctorant à l'IPhT) et Jean-Yves Ollitrault (IPhT) ont proposé d'extraire la vitesse du son des données du LHC en analysant les collisions "ultracentrales", définies comme des collisions à paramètre d'impact nul [2]. Le nombre de particules dans les collisions ultracentrales peut varier de 10 à 15 %, et la variation de la densité correspondante peut être utilisée pour sonder la compressibilité. Ces chercheurs ont prédit que la quantité de mouvement par particule, qui est proportionnelle à la température, devrait augmenter en fonction de la multiplicité, et que le changement relatif fournirait une mesure directe de la vitesse du son.

Cette prédiction [2] a motivé une analyse spécifique par la collaboration CMS au LHC [3]. CMS a récemment observé l'augmentation prévue de la quantité de mouvement par particule et en a extrait une mesure précise de la vitesse du son, (49,1 +- 1,6)% de la vitesse de la lumière, en parfait accord avec les calculs fondamentaux de la théorie des interactions fortes, la QCD.

 

[1] "Thermodynamics of hot strong-interaction matter from ultrarelativistic nuclear collisions", Fernando G. Gardim, Giuliano Giacalone, Matthew Luzum, and Jean-Yves Ollitrault. Nature Physics Letters 16 (2020) 615-619, https://doi.org/10.1038/s41567-020-0846-4

Voir aussi : https://www.ipht.fr/Phocea/Vie_des_labos/News/index.php?id_news=1032

[2] "Measuring the speed of sound of the quark-gluon plasma in ultracentral nucleus-nucleus collisions", Fernando G. Gardim, Giuliano Giacalone, Jean-Yves Ollitrault https://arxiv.org/abs/1909.11609v1. Physics Letters B 809 (2020) 135749 https://doi.org/10.1016/j.physletb.2020.135749

[3] "Extracting the speed of sound in the strongly interacting matter created in ultrarelativistic lead-lead collisions at the LHC", CMS Collaboration, https://arxiv.org/abs/2401.06896. Submitted to Reports on Progress in Physics.

R. Guida, dépêche du 05/03/2024

 

Deux chercheurs de l'IPhT interviennent dans le dernier numéro de "Sciences et Avenir- La recherche"  

Deux chercheurs de l'IPhT interviennent dans le dernier numéro de "Sciences et Avenir- La recherche" (925, Mars 2024).

Kirone Mallick a été interviewé dans le cadre du reportage "Maison Poincaré - Les mathématiques en partage" à l'occasion de l'ouverture de la nouvelle Maison Poincaré au sein de l’Institut Henri Poincaré. Ses propos ont été recueillis par Clémentine Laurens en même temps que ceux d'un mathématicien et d'un biologiste. Entre autre sujets, Kirone y expose au grand public la relation entre la physique et les mathématiques.

Francis Bernardeau, Directeur Adjoint au sein du consortium Euclid, a été interviewé en tant qu'expert cosmologiste à l'occasion d'un dossier consacré à l'Énergie Noire (réalisé par Fabrice Nicot et Sylvie Rouat) dans le même numéro. Dans son intervention, Francis donne au grand public un panorama des différents modèles théoriques qui décrivent la nature de l’énergie noire, qui représente environ 68% de l’énergie de l'univers connu.

R. Guida, dépêche du 29/02/2024

 

Célébration des 60 ans de l'IPhT

dépêche du 17/11/2023

Les premières images d’Euclid

dépêche du 10/11/2023

Décès de Henri Navelet

dépêche du 18/07/2023

Arrivée de Pierre Fleury

dépêche du 01/02/2022

The art of mathematical physics

dépêche du 01/09/2021

Mardi 30/04, 11:00-12:00
Séminaire général de l'IPhT - Gary Horowitz
Mardi 30/04, 14:00-15:00
Séminaire de physique des particules et de cosmologie - Stefan Stelzl
Jeudi 02/05, 15:00-16:00
Séminaire de physique statistique - Pierfrancesco Urbani
Mardi 14/05, 14:00-15:00
Séminaire de physique des particules et de cosmologie - Andrei Lazanu
Mardi 21/05, 14:00-15:00
Séminaire de physique des particules et de cosmologie - Andrea Mitridate
Henri Orland
Statistical Physics of Some Biological Systems
19 septembre 2019
François David
Presentation of IPhT
19 septembre 2019
Mariana Graña
Why String Theory ?
19 septembre 2019
David Kosower
Precision Calculations in the Search for Unification
19 septembre 2019
Stéphane Lavignac
Neutrinos et physique des particules au-delà du Modèle Standard
19 septembre 2019
Giulio Biroli
Glassy and disordered systems
19 septembre 2019
Catherine Pépin
What is so facinating about supraconductivity?
19 septembre 2019
Marc Barthélémy
A physicist's approach to complex systems
19 septembre 2019

 

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