La physique théorique: À quoi ça sert? À absolument tout!

Beaucoup de gens considèrent la physique théorique comme une discipline trop complexe, mystérieuse et abstraite pour s’appliquer aux problèmes du monde réel. Pourtant, les physiciens théoriciens diplômés de l’Institut Périmètre ont trouvé des opportunités de carrière non seulement dans le milieu universitaire, mais aussi au sein de jeunes entreprises et de sociétés établies de longue date partout dans le monde.

Récemment, dans le cadre des célébration du 25e anniversaire de l’Institut Périmètre, Communitech, un pôle technologique de renommée mondiale qui soutient l’écosystème des entreprises technologiques de la région de Waterloo, a organisé une conversation autour d’un déjeuner au format « causerie au coin du feu (discussion informelle) » mettant en vedette des anciens étudiants ayant obtenu leur maîtrise ou leur doctorat en physique théorique à l’Institut Périmètre et qui ont ensuite mené des carrières exceptionnelles dans des domaines aussi variés que les atterrisseurs lunaires et le développement de jeux vidéo.

Cette causerie au coin du feu (discussion informelle) a été animée par Emily Petroff, directrice des relations extérieures à l’Institut Périmètre, et a réuni Brigette Oakes, vice-présidente de l’ingénierie chez Firefly Aerospace, et David Louapre, chercheur en intelligence artificielle chez  Hugging Face, une plateforme qui facilite la collaboration au sein de la communauté de l’apprentissage automatique. David est également le créateur de la chaîne YouTube éducative française « Science Étonnante », qui compte plus d’un million d’abonnés, et a précédemment occupé le poste de directeur scientifique chez Ubisoft, l’une des plus grandes entreprises de jeux vidéo au monde.

M. Louapre a obtenuson doctoratdans le domaine de la gravité quantique à l’Institut Périmètre en 2004, peu de temps après le lancement de l’Institut Périmètre.

Mme Oakes a obtenu sa maîtrise en physique à l’Institut Périmètre en 2012, puis a poursuivi ses études en vue d’un doctorat en génie physique à l’Université aéronautique Embry-Riddle, en Floride. Elle a travaillé pour diverses entreprises de technologie spatiale et travaille actuellement chez Firefly Aerospace, une entreprise qui ne se contente pas de lancer des fusées : elle compte plusieurs équipes travaillant sur une classe d’atterrisseurs lunaires appelés « Blue Ghost », dont le premier s’est posé sur la Lune au début de 2025. L’entreprise conçoit également des fusées réutilisables et les systèmes robotiques qui exploreront la Lune.

Mme Oakes a déclaré que, dans toutes les entreprises du secteur privé pour lesquelles elle a travaillé, la physique a joué un rôle essentiel. « Il s’agissait d’intégrer la physique dans des modèles logiciels que je pouvais adapter à différentes échelles », a-t-elle expliqué.   

Mais surtout, la physique lui a appris à « penser comme une scientifique », ce qui lui a permis d’aborder les problèmes les plus complexes. Elle a pris plaisir à alterner entre le milieu universitaire et l’industrie, entre le matériel et les logiciels, et à découvrir, en cours de route, de nouvelles occasions de travailler sur les problèmes les plus complexes. 

« Quand je parle à de nombreux physiciens et ingénieurs, je constate que cela fait tout simplement partie de leur ADN : résoudre constamment des problèmes. Ils ont une curiosité insatiable, même une fois rentrés chez eux », a-t-elle déclaré. L’atterrissage à distance d’un vaisseau spatial sur la Lune est l’un de ces problèmes complexes qu’elle connaît très bien, car il comporte des variables complexes dont on ne peut pas toujours tenir compte à l’avance.

Elle a expliqué que, bien que les ingénieurs et les physiciens sur Terre disposent d’une carte du terrain lunaire, il est difficile de connaître les conditions exactes auxquelles ils seront confrontés tant que le vaisseau n’est pas proche du site d’atterrissage. De plus, plus le vaisseau se rapproche de la zone d’atterrissage, plus la poussière soulevée est importante, ce qui peut affecter les systèmes de vision du vaisseau spatial. C’est le genre de problème que l’équipe doit être capable de résoudre en temps en temps réel grâce à ses systèmes de navigation visuelle et de l’apprentissage automatique. 

Lorsqu’ils sont confrontés à un problème apparemment insoluble, c’est la curiosité et la forte volonté de le résoudre qui poussent les physiciens et les ingénieurs à rechercher sans cesse de nouvelles approches et à « poser une centaine de questions » pour trouver la solution adéquate, a-t-elle déclaré.

La formation en physique de M. Louapre, quant à elle, l’a conduit vers le monde de l’intelligence artificielle. L’une des premières entreprises du secteur privé pour laquelle il a travaillé utilisait l’apprentissage automatique pour résoudre des défis industriels du monde réel, bien avant que l’apprentissage automatique ne devienne omniprésent. Actuellement, chez Hugging Face, il travaille dans le domaine de l’apprentissage automatique et de l’intelligence artificielle en utilisant de grands modèles linguistiques open source.

Dans l’industrie du jeu vidéo, sa formation en physique lui a permis d’acquérir les compétences nécessaires pour utiliser l’intelligence artificielle afin de créer des personnages de jeu réactifs, sensibles au contexte et crédibles sur le plan émotionnel.

« Il existe de nombreuses similitudes entre la conception de jeux vidéo et les sciences », a déclaré M. Louapre, expliquant que les joueurs sont confrontés à des problèmes qu’ils doivent résoudre très rapidement à chaque étape du jeu. L’industrie du jeu vidéo doit créer pour eux des modèles qui se comportent et réagissent comme le feraient des systèmes du monde réel.

Mais au-delà des aspects liés à la résolution de problèmes, ce qui passionne le plus M. Louapre, c’est la transmission des concepts scientifiques au grand public. Bien qu’il n’ait pas fait carrière dans le milieu universitaire, il a su mettre à profit ses connaissances en physique théorique sur sa chaîne YouTube, Science Étonnante, qui compte des abonnés francophones issus de nombreuses régions du monde. 

En fin de compte, être physicien reste au cœur de son identité, a déclaré Louapre. « J’ai toujours gardé l’habitude de me présenter comme physicien. C’est profondément ancré dans mon identité. » 

Vous pouvez en savoir plus sur Oakes, Louapre et de nombreux autres anciens élèves de l’Institut Périmètre, ainsi que sur leurs parcours uniques après leurs études supérieures, ici.

Vous pouvez également lire le compte rendu de Communitech sur cet événement ici.