PHYSIQUE ET AMITIÉS D’ÉTÉ


Des élèves du secondaire venus du monde entier plongent ensemble au cœur de la science à l’École d’été internationale pour jeunes physiciens et physiciennes de l’Institut Périmètre.

Pour des adolescents et jeunes adultes qui s’intéressent à la physique quantique ou à la relativité générale, cela peut être difficile de trouver d’autres jeunes qui ont les mêmes passions.

Ce n’est pas le cas de ceux qui ont la chance d’être acceptés à l’École d’été internationale pour jeunes physiciens et physiciennes (ISSYP), camp d’été intensif de physique qui réunit chaque année 40 jeunes pour une immersion de 2 semaines dans le milieu unique de l’Institut Périmètre.

Pour beaucoup de participants, l’ISSYP est la première occasion qui leur est donnée d’avoir des conversations approfondies sur la physique et les sciences avec des pairs ayant les mêmes intérêts.

« Ce qui me surprend, c’est la durée des conversations sur la physique », fait remarquer Zhanna Klimanova, 18 ans, étudiante dans un CEGEP à Montréal. « Je peux parler de physique pendant des heures, mais la plupart des gens en sont incapables. En général, je me fais couper avant 10 minutes. Ici, c’est tout le contraire. » [traduction]

 

La physique peut être un bon prétexte pour commencer une conversation, mais grâce à la diversité des participants, bien d’autres sujets sont abordés. Choisis parmi plus de 400 candidats, les 40 participants comptent une moitié de Canadiens. Les autres viennent de 13 pays, dont l’Afrique du Sud, l’Allemagne, la Chine, les États-Unis, la Grèce, l’Inde et la Slovaquie. Le groupe compte un nombre égal de garçons et de filles.

« Les choses ne se font pas de la même façon d’un pays à l’autre, qu’il s’agisse du système scolaire ou de l’apprentissage de la physique », dit AJ Loy, 16 ans, de Singapour. « C’est intéressant de discuter avec tous et d’échanger sur nos diverses expériences. » [traduction]

Favoriser ce genre de liens fait partie des objectifs de l’ISSYP, où activités sociales et excursions alternent avec des cours et exposés d’éminents physiciens. Mentionnons entre autres une allocution de Neil Turok, directeur de l’Institut Périmètre, sur l’état de la physique, un exposé du physicien quantique Robert Spekkens sur la causalité, de même qu’une séance de questions et réponses avec des chercheurs de l’Institut Périmètre sur la vie d’un physicien.

Une activité de l’ISSYP toujours populaire est la visite de SNOLAB, laboratoire de physique situé à 2 kilomètres sous terre dans une mine en activité de Sudbury, en Ontario. Ce laboratoire est à l’origine du prix Nobel de physique 2015 remis à Arthur B. McDonald et à un autre scientifique pour avoir découvert que les neutrinos ont une masse.

Avant de visiter ces installations, maintenant utilisées pour des expériences de détection de matière sombre, les visiteurs doivent se doucher et enfiler des combinaisons spéciales afin de protéger l’équipement très sensible. « Nous étions dans un autre monde », déclare Sophia Chavele-Dastamani, 17 ans, d’Athènes, en Grèce, à propos de la visite de SNOLAB. « J’avais l’impression d’être dans un film de science-fiction. » [traduction]

 

Sophia Chavele-Dastamani a entendu parler de l’ISSYP par un conseiller pédagogique. Elle a été attirée par la possibilité de s’instruire sur des sujets non abordés à son école. Elle a aimé les cours de physique, mais c’est la profondeur des liens créés qui l’a surprise.

« Tout le monde est si serviable, dit-elle. Même à minuit, dans la résidence où nous logeons, quelqu’un était prêt à m’expliquer un théorème d’analyse que je n’avais pas vu à l’école, sans me prendre de haut parce que je ne le connaissais pas. Seulement pour aider. » [traduction]

La première partie du programme met l’accent sur une mise à niveau en physique théorique : un festin d’idées dévoré par les jeunes participants. « J’étais ravie, parce que c’étaient tous des sujets que je voulais connaître : mécanique quantique, relativité restreinte, relativité générale et trous noirs » [traduction], dit Anwyn Woodyatt, de Qualicum Beach, en Colombie-Britannique, qui a terminé sa 12e année juste avant de venir à l’ISSYP.

Sa séance préférée a été celle qui a consisté à étudier les concepts d’espace-temps courbe et de relativité générale à l’aide de matériaux simples comme des ballons de plage et du ruban-cache. « On ne s’attend pas à ce qu’un morceau de ruban explique l’univers. Cela m’a vraiment ouvert l’esprit. Je crois qu’à la fin de la séance nous étions vraiment désireux d’en apprendre davantage le lendemain. » [traduction]

George Mo, 16 ans, qui entrera en 12e année à l’école secondaire Bayview de Richmond Hill, en Ontario, fait écho à ces propos : « C’est l’un de mes sujets favoris — utiliser la relativité générale pour étudier des choses encore plus extraordinaires, comme les trous noirs. Les mathématiques en cause ne sont pas si complexes, mais les résultats sont étonnants. » [traduction]

Au cours de la seconde semaine, les élèves ont un aperçu de ce qu’est la recherche : par petits groupes et guidés par des mentors, ils étudient des problèmes actuels de physique théorique. À la fin du programme, ils présentent dans l’atrium de l’Institut Périmètre des affiches (semblables à celles que l’on voit dans des congrès scientifiques) qui résument leurs travaux. Les sujets vont de la gravitation quantique à l’holographie, en passant par l’informatique quantique et la cosmologie.

Sophia Chavele-Dastamani compte partager ses nouvelles connaissances avec les membres du club de physique nucléaire qu’elle anime dans son école secondaire à Athènes. « Je veux aider les autres à comprendre, dit-elle. Même sans saisir les détails mathématiques, c’est très facile de comprendre sur le plan théorique. » [traduction]

En plus d’avoir des classeurs pleins de notes, un réseau international d’amis et des égoportraits pris à SNOLAB avec la médaille du prix Nobel, les participants rentrent chez eux avec une confiance en soi renouvelée et le sentiment que tout est possible.

« Le monde est très complexe. Mais de simples principes mathématiques permettent de découvrir beaucoup de choses, déclare George Mo. Du coup je m’interroge sur tout ce qu’il reste à découvrir — et à réaliser —, et cela est vraiment un sentiment agréable. » [traduction]

À la veille d’entreprendre des études de 1er cycle à l’Université Yale, Isabel Sands affirme que l’ISSYP l’a encouragée à choisir la physique théorique : « Grâce à l’ISSYP, j’ai davantage confiance de pouvoir y arriver. Avec la quantité de notions que nous avons abordées cette semaine, je me suis dit que si j’arrivais à suivre ici, je n’aurais aucune difficulté dans mes études. Et la rencontre de postdoctorants, d’étudiants diplômés et de professeurs m’a ouvert l’esprit sur les recherches que je pourrai faire dans l’avenir. » [traduction]

 
Stephanie Keating
 

POUR EN SAVOIR PLUS:

 

Institut Périmètre de Physique Théorique

L'Institut Périmètre est le plus grand centre de recherche en physique théorique au monde. Fondé en 1999, cet institut indépendant vise à favoriser les percées dans la compréhension fondamentale de notre univers, des plus infimes particules au cosmos tout entier. Les recherches effectuées à l’Institut Périmètre reposent sur l'idée que la science fondamentale fait progresser le savoir humain et catalyse l'innovation, et que la physique théorique d'aujourd'hui est la technologie de demain. Situé dans la région de Waterloo, cet établissement sans but lucratif met de l'avant un partenariat public-privé unique en son genre avec entre autres les gouvernements de l'Ontario et du Canada. Il facilite la recherche de pointe, forme la prochaine génération de pionniers de la science et communique le pouvoir de la physique grâce à des programmes primés d'éducation et de vulgarisation.

 

http://www.perimeterinstitute.ca/

 

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Manager, Communications
(519) 569-7600 x5071

« On ne s’attend pas à ce qu’un morceau de ruban explique l’univers. »

– Anwyn Woodyatt, participante à l’ISSYP 2017