Lorsqu’il était enfant, Gebremedhin Dagnew était toujours en train de bricoler et d’expérimenter. Grandissant à Bahir Dar, en Éthiopie, il démontait souvent des choses pour voir comment elles fonctionnaient (faisant parfois sauter des disjoncteurs de la maison). Mais il ne lui suffisait pas de savoir que remettre des choses dans une mauvaise configuration pouvait causer une explosion, il avait besoin de savoir pourquoi les choses explosaient.

La physique semblait être le seul domaine capable de satisfaire son insatiable curiosité.

« Je veux faire de la physique théorique parce que ce domaine m’amène vraiment à me poser des questions importantes et profondes, dit-il. Je peux chercher le pourquoi au lieu du comment. Je peux être le premier à avoir une idée de réponse, qu’elle soit bonne ou mauvaise. » [traduction]

Maintenant âgé de 23 ans et étudiant à l’Université Middlebury College, dans le Vermont, Gebremedhin Dagnew se dirige précisément dans cette voie. Il est l’un des 20 étudiants qui ont été sélectionnés pour participer à la première École d’été de physique théorique pour étudiants de 1^er cycle de l’Institut Périmètre. Cette école d’été vise à donner à des physiciens en herbe une occasion d’expérimenter la vie de chercheur.

Les participants à ce programme sont des étudiants de dernière année d’un programme de 1^er cycle universitaire en physique. Ils sont invités à passer 2 semaines à l’Institut Périmètre en mai, pour suivre des cours donnés par des penseurs de premier plan en physique théorique et pour travailler en petits groupes à de vrais sujets de recherche. Pour 10 de ces étudiants, l’invitation se prolonge pendant l’été, ce qui leur permet de travailler comme assistants de chercheurs de l’Institut.

C’était censé être un séjour secondaire pour Alicia Lima, 22 ans, qui a récemment obtenu un diplôme en physique et mathématiques au Collège Bowdoin, dans le Maine. Mais après seulement 1 semaine à l’école d’été, elle a annulé ses plans d’études à l’Université de Cambridge et a choisi de rester pour le programme de maîtrise PSI (Perimeter Scholars International – Boursiers internationaux de l'Institut Périmètre).

« En réalité, dit-elle, cette école d’été a décidé du déroulement de toute l’année. » [traduction]

Alicia Lima était ravie de trouver un endroit où elle pourrait assouvir réellement sa passion de la physique mathématique. « Plus je fais des mathématiques et plus je constate leur rôle important en physique, poursuit-elle, plus je me rends compte que c’est la voie que je veux suivre. » [traduction]

« Le plus intéressant et inattendu s’est produit lorsque Neil Turok est venu nous faire un exposé, dit-elle. Il nous a dit de remettre en question les postulats, au lieu de nous contenter de suivre aveuglément les phénomènes physiques qui se présentent. Ce n’est pas le genre de conseil que j’avais eu de mes mentors précédents. » [traduction]

Les participants à l’école d’été ont participé à des projets de recherche couvrant une vaste étendue de sujets, de l’infiniment petit à l’infiniment grand.

« Ce programme est vraiment bien pour découvrir ce qui nous intéresse et acquérir une certaine expérience pratique », a déclaré Anya Forestell, 22 ans, de Fredericton, au Nouveau-Brunswick, étudiante en physique et astronomie à l’Université de Waterloo. « Les sujets de physique abordés ici sont très diversifiés. » [traduction]

Le groupe d’Anya Forestell s’est plongé dans l’histoire du cosmos. « Nous avons décidé de nous instruire sur la cosmologie et d’imaginer, à partir de nos connaissances, les questions valables que nous pouvons nous poser et les manières d’y répondre. »

Et elle a été surprise par ce qu’elle a découvert. « Je n’aurais jamais pensé qu’on puisse calculer l’âge de l’univers en quelques lignes simples. Une fois qu’on connaît les équations, c’est assez facile d’avoir une bonne approximation de l’âge et de la taille de l’univers. » [traduction]

Nicolas Valdes, 22 ans, a travaillé sur un tout autre sujet, étudiant la physique aux échelles les plus petites. Après avoir terminé un baccalauréat spécialisé en physique à l’Université du Chili, il a choisi un projet centré sur la notion de cohérence en mécanique quantique. « C’est un sujet intéressant, explique-t-il, car il est utile en informatique quantique. » [traduction]

M. Valdes a décidé de poser sa candidature à ce nouveau programme après que 3 professeurs lui en eurent parlé sans s’être consultés. Il a apprécié la possibilité de travailler sur un projet qui pourrait avoir des applications concrètes dans un avenir rapproché. « C’était un sujet du niveau de difficulté parfait pour s’y attaquer en une semaine » [traduction], ajoute-t-il.

Mais le meilleur aspect de ce défi a été le fait de collaborer afin de résoudre un problème en équipe — processus qui fait partie intégrante du travail scientifique.

« Cette manière de travailler a une efficacité surprenante, poursuit Nicolas Valdes. Lorsqu’un membre de l’équipe était bloqué, tous les autres pouvaient apporter leur aide, puis nous pouvions en discuter. Je crois que chaque petite question a donné à tout le monde l’occasion d’apprendre quelque chose. » [traduction]

Gebremedhin Dagnew dit que l’été qu’il a passé à l’Institut Périmètre a non seulement élargi ses connaissances dans le domaine, mais a aussi clarifié son avenir.

« Ici, les gens peuvent réellement réfléchir librement, dit-il. Dès la première semaine de mon séjour, j’ai acquis des notions d’information quantique, de méthodes numériques et d’intégrales de chemin — autant de choses que je ne connaîtrais pas maintenant si je n’avais pas suivi ce programme.

« Cela me confirme que je veux faire de la recherche et poursuivre des études supérieures en physique. » [traduction]