M2 Physique Subatomique et Cosmologie

Physique des deux infinis : de l'infiniment petit à l'infiniment grand
 Production de 2 jets dans une collision proton-proton à 13,8 TeV dans le détecteur ATLAS au LHC. © 2022 CERN

Objectifs

Le parcours « Physique Subatomique et Cosmologie », c’est l’apprentissage et la compréhension de l’infiniment petit et de l’infiniment grand, des quarks et leptons à l’Univers primordial et ses forces fondamentales. Vous accéderez à une formation de haut niveau qui vous préparera à des carrières variées et internationales de chercheur, d’enseignant ou d’ingénieur de recherche, avec un large spectre de profils allant de l’instrumentation à la phénoménologie en passant par l’analyse des données, avec des connaissances théoriques, pratiques et méthodologiques exhaustives sur les axes de recherche portés par l’Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules (IN2P3) et le section 29 du CNU.
Le master forme en particulier des chercheurs qui seront impliqués dans de grands projets internationaux en physique des particules (LHC au CERN, DUNE, n2EDM, T2K, …) et en astroparticules et cosmologie (DESC/LSST, Euclid, Virgo/Ligo, AMS2, …).

Spectromètre pour la mesure du moment dipolaire électrique du neutron à PSI (Suisse).  © nEDM Collaboration/Paul Scherrer Institute.
 Carte en température du fond diffus cosmologique obtenu par le satellite PLANCK.  © ESA and the Planck Collaboration (2015)

Le programme du M2 PSC couvre toutes les problématiques actuelles du domaine : la théorie quantique des champs relativistes, la physique des particules élémentaires et des interactions fondamentales, la cosmologie, les astroparticules, la physique au delà du modèle standard, ainsi que les techniques expérimentales et les méthodes de détection et d’analyse associées.

Programme

La majorité des cours sont dispensés en français, mais les documents pédagogiques peuvent être en anglais. Le détail de chaque cours est accessible depuis le catalogue des formations de l'Université Grenoble Alpes (UGA). Vous y trouverez également le tableau des modalités de contrôle des connaissances et compétences pour l’année en cours.

Parcours standard

Nous proposons également deux autres parcours

La première version de l’emploi du temps pour l’année en cours est accessible en ligne. Notez bien que cet emploi du temps est amené à évoluer en cours d’année, du fait des déplacements des chercheurs. La journée du vendredi est souvent utilisée pour les étudiants inscrits au Magistère de Physique.

L’ensemble des cours, théoriques et expérimentaux, a lieu au Laboratoire de Physique Subatomique et Cosmologie (LPSC), vous permettant de bénéficier d’un contact privilégié quotidien avec les chercheurs du laboratoire et d’assister aux séminaires de recherche dans tous ces domaines, donnés par des spécialistes reconnus internationalement. Le Master s’appuie en particulier sur les compétences des enseignants-chercheurs du LPSC à Grenoble et du Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules (LAPP) et Laboratoire d'Annecy-Le Vieux de Physique théorique (LAPth) à Annecy.

Laboratoire de Physique Subatomique et Cosmologie
Installation pour la mesure de la durée de vie du muon en M2 PSC

Votre formation en physique des particules et cosmologie débute dès le M1 Recherche Fondamentale (RF), au cours duquel vous recevrez des cours fondamentaux tels que Mécanique Quantique et Physique Atomique, Mécanique Quantique Relativiste, Relativité Générale, cours dignes des plus grandes universités de rang mondial. Mais grâce aux enseignements du M1, vous deviendrez non seulement spécialiste de la physique des particules, mais également pleinement au fait des autres domaines de la physique (physique du solide, théorie du chaos, dynamique des fluides, optique non-linéaire).

Parcours PSC ou ASTRO ?

Organisation du M2

  • De septembre à février : cours théoriques et pratiques (pour un volume total d’environ 250 heures, 33 ects)
  • De mars à juin-juillet : stage de recherche en laboratoire (27 ects) de 4 mois minimum
Le stage de M2 est une étape importante qui amorce la transition d’étudiant à chercheur. Le thèse sera souvent réalisée (mais pas nécessairement) dans la continuité du stage.
Le M2 PSC vous prépare à travailler principalement dans l’ensemble des laboratoires de l’Institut national de physique nucléaire et de physique des particules du CNRS (Grenoble, Annecy, Lyon, Paris, Clermont, Toulouse, Marseille, Strasbourg, Nantes, Bordeaux, Caen…) et dans des laboratoires équivalents dans de nombreuses universités étrangères. L’évaluation du stage porte sur la rédaction d’un mémoire d’une vingtaine de pages et une soutenance orale de 15 à 20 min.

Chiffres clés

Une promotion du M2 PSC est constituée d'environ 17 étudiantes et étudiants, dont 11 proviennent du M1.
Le taux de réussite est de 85% et environ 9 des 15 diplômés poursuivent en thèse de doctorat dans le domaine de la physique des particules ou de la cosmologie.

Admission

  • L’accès au M2 PSC est de droit pour les étudiants du M1 RF qui ont validé les UEs (Unité d'Enseignement ou cours) préconisées au 2e semestre
    1. Mécanique quantique relativiste
    2. Interaction rayonnement-matière
  • Les candidatures d’étudiants provenant d’autres universités ou mentions sont considérées avec bienveillance, avec un regard particulier sur les enseignements suivis et les résultats obtenus en M1. Environ 15% des étudiants proviennent d’un M1 extérieur à Grenoble, si les contenus de celui-ci est proche et que les résultats académiques peuvent permettre de rattraper les matières non suivies.
Quelle que soit votre formation d'origine, la réussite au M2 ne peut s’envisager que si les connaissances en physique générale du M1 ont été solidement acquises. Si les résultats obtenus en M1 semblent trop justes, un entretien avec le responsable du M2 est fortement conseillé (avant dépôt du dossier de candidature). D’autres parcours de la mention (ou en dehors de celle-ci) pourraient en effet s’avérer plus adaptés tout en correspondant à vos aspirations.
Les informations (dates limites et dossiers selon votre cas) pour les candidatures se trouvent sur le site de l'UFR PHITEM, UGA.

Liens utiles autour de la physique des particules et cosmologie

Responsable pédagogique du M2 PSC

Responsable M2 Physique Subatomique et Cosmologie
Publié le  10 juin 2022
Mis à jour le 30 décembre 2022