Master Physique

A l’origine de la physique, se trouvent deux motivations profondes, deux exigences aussi complémentaires que fécondes :

1. Comprendre toute la diversité des phénomènes composant le monde qui nous entoure et par extension tout l’Univers ;
2. Pouvoir agir sur ce même monde et le façonner en fonction de nos besoins (dans le respect de ses limites).

Dès l’Antiquité, nous trouvons à la fois des philosophes n’abordant que des questionnements de ce qui s’appelait alors la philosophie naturelle, mais également des inventeurs géniaux mettant au point des mécanismes qui repoussaient les limites de l’action humaine sur les contingences matérielles.

La physique a quitté le domaine de la simple philosophie lorsqu'elle a inclus une composante expérimentale, issue de la farouche volonté des physiciennes et physiciens de non seulement se confronter à la dure réalité du monde, mais également de falsifier (au sens de Karl Popper) les paradigmes en vigueur. C'est cet aller-retour entre l'expérience concrète et le cadre de pensée qui a permis à la physique de progresser vers une compréhension plus fine et plus juste (c'est à dire incluant de plus en plus de phénomènes) de notre représentation du monde.
Pour celles et ceux que l'épistémologie intéresse, nous vous recommandons vivement de lire Qu'est ce que la Science? ou La fabrication de la Science de Alan Chalmers.

A cette fin, non seulement l’expérience est cruciale (une théorie non vérifiée expérimentalement ne vaut pas tripette diraient certains) mais, surtout, il a fallu développer un langage commun, indépendant du contexte social, psychologique ou religieux et sur lequel tout un chacun peut s’entendre : les mathématiques.

Ainsi, si Galileo Galilei  apparait souvent comme le fondateur de la physique expérimentale, c’est Isaac Newton qui a montré la puissance du langage mathématique pour la physique.

De nos jours, c’est ce corpus indissociable de théories mathématiques et d’expériences (qu’il faut apprendre à maitriser) qui fait de la physique l’une des sciences exactes (ou "dures") les plus difficiles qui soient.

Par ailleurs, et à la différence de beaucoup d’autres activités humaines, la physique est une science qui se construit et se développe sur les acquis du passé.
Il serait par exemple hasardeux d’enseigner la relativité générale d’Albert Einstein sans emprunter le même cheminement historique qu'il a lui-même dû suivre.

Ce chemin, qui a profondément bouleversé notre représentation de l'espace-temps, est parti de la mécanique du point de Newton, s'est élargi par les travaux de Joseph-Louis Lagrange puis ceux de William Rowan Hamilton, a fait un détour par les lois de l'électromagnétisme de James Clerk Maxwell et de l'électrodynamique de Hendrik Lorentz et de Henri Poincaré, pour s'enrichir d'une profondeur de vue mathématique due à David Hilbert. 

 

De même, il est illusoire d’appréhender en profondeur la théorie quantique des champs (travaux de Lev Landau ou de Richard Feynman, figures majeures de la physique du XXe siècle), sans suivre et assimiler au préalable les pas effectués par les "pères fondateurs" de la mécanique quantique.

 

L'avènement de la nature ondulatoire de la matière, et donc de ses propriétés quantiques, a été préparé notamment par Max Planck, Louis de Broglie, Erwin Schrödinger, Werner Heisenberg, Paul Dirac, Wolfgang Pauli et bien sûr Albert Einstein (pour n'en citer que certains).

L'évolution de la physique au cours du temps n'est pas linéaire. Elle dépend en grande partie des moyens techniques d'exploration et d'expérimentation à notre disposition, ainsi que des moyens humains mis en jeu (à ce titre la France ne se distingue pas particulièrement des autres pays, en consacrant moins de 1% du PIB pour la recherche publique et 2% pour celle des entreprises).

A un niveau plus intime, pour avancer il faut d’abord réaliser que nos conceptions sont mises en défaut lorsqu’elles sont confrontées à l’expérience. C'est à cette condition que nous sommes alors prêts à envisager des théories mathématiquement plus complexes ou simplement plus étranges car éloignées du sens commun. Cette démarche, humaine, est évidemment aussi celle suivie par les étudiants à qui l'on enseigne la physique.

Un master de Physique ne vous sera accessible que si vous avez acquis et maitrisé en Licence de Physique (ou de Physique-Chimie) tous les concepts et outils mathématiques enseignés (s'arrêtant en 1930 environ). Au cours du master, il vous faudra absorber en 2 années les concepts et découvertes établis au cours du XXe siècle. Vous serez alors en mesure de débuter une carrière en recherche (fondamentale ou appliquée) dans un thème frontière du XXIe siècle.

Il est vrai que les avancées de la physique, et ce dans de très nombreux domaines (voir par exemple la liste des prix Nobel en Physique, ou encore la richesse des thèmes abordés dans la revue LE RAYON éditée par les jeunes physiciens/physiciennes de la Société Française de Physique), mobilisent des connaissances de plus en plus pointues. Vous pourriez alors être tentés de vous spécialiser dans une discipline donnée dès le M1. Certains masters ont fait ce choix d'enseignement spécialisé.

Au contraire, dans le master de Physique de Grenoble, nous avons fait le choix d'un enseignement le plus généraliste possible en M1. C’est un idéal humaniste (au sens de la Renaissance, illustré par Léonard de Vinci ou encore François Rabelais), où la réflexion critique et les connaissances sur un large spectre sont privilégiées à une spécialisation dans une discipline.

Car outre le fait que la physique se nourrit de l'imagination de ses membres et que s'enfermer trop tôt dans un cadre de pensée risque de l'appauvrir, il y a également un aspect sociétal à considérer. En effet, la complexité du monde moderne ne peut s'appréhender que par celles et ceux qui, eux-mêmes, auront été formés à la complexité. Devenir un citoyen éclairé exige ainsi, de nos jours, d'avoir suivi une formation à la mesure des défis de notre temps.