M2 Physique Subatomique et Cosmologie
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, …).
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
- Particules élémentaires et interactions fondamentales : Modèle Standard (3 ects)
- Particules élémentaires et interactions fondamentales : Physique des Saveurs (3 ects)
- Théorie quantique des champs (6 ects)
- Physique au delà du modèle standard (3 ects)
- Projet expérimental et formation à la recherche (6 ects)
- Interactions matière-rayonnement (3 ects)
- Astroparticules (3 ects, commune avec M2 Astro)
- Cosmologie (3 ects, commune avec M2 Astro)
- 1 cours à 3 ects à choisir parmi les 2 cours suivants:
- Astrophysique des hautes énergies (commun avec le M2 Astro)
- Seconde quantification (commun avec le M2 MQ)
Nous proposons également deux autres parcours
- Joint Universities Accelerator School (JUAS), autour de la physique et des technologie des accélérateur de particules ;
- European School in Instrumentation for Particle and Astroparticle Physics (ESIPAP), autour de la physique et des technologie des détecteurs et de l’instrumentation pour la physique des hautes énergies.
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.
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 ?
Ainsi par exemple, quelqu’un souhaitant faire de la cosmologie théorique aurait tout intérêt à suivre PSC, tandis que la cosmologie observationnelle, s’appuyant par exemple sur la physique des astres, fait plutôt appel aux connaissances abordées en ASTRO. Pour ce qui est des hautes énergies (gamma, neutrino, etc.), PSC est davantage indiqué pour la partie détecteurs et observations, mais l’étude théorique des astres émetteurs de telles énergies nécessite de passer par ASTRO, la physique impliquée dans ces objets mettant en jeu des phénomènes collectifs dans des plasmas.
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 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
- Mécanique quantique relativiste
- 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.
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
- Section 29 du Conseil National des Universités
- Section 01 du CNRS et son Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules (IN2P3)
- CERN
- Laboratoires d'excellence (LABEX) : ENIGMASS
- Unités de recherche sur le site grenoblois :
Responsable pédagogique du M2 PSC
Mis à jour le 30 décembre 2022
Parcours et programmes
- M1 Recherche Fondamentale
- M1 Recherche et Innovation
- M2 Astrophysique
- M2 Énergétique Nucléaire
- M2 Matériaux pour l'Énergie
- M2 Matière Quantique
- M2 Photonique et Semiconducteurs
- M2 Physique Médicale et Radioprotection de l'Homme et de l'Environnement
- M2 Physique Subatomique et Cosmologie
- M2 Turbulences, Méthodes et Applications