PHY433 - Physique statistique (2023-2024)

Responsable : Rémi Monasson

Ce cours constitue une introduction aux concepts et aux méthodes de la Physique Statistique, dont l’objet est la déduction des propriétés macroscopiques d’un système physique à partir des lois microscopiques qui régissent le comportement de ses constituants.

Les domaines d’application de la Physique Statistique sont très nombreux, tant fondamentaux qu’appliqués. Sans elle, la distinction entre un métal et un isolant, les phénomènes de transition de phase, le fonctionnement d’un transistor, la stabilité des étoiles, la supraconductivité ou la suprafluidité, l’effet de serre ou les origines de l’Univers  resteraient incompréhensibles.

Les idées et des méthodes issues de la Physique Statistique trouvent aussi de nombreuses applications à des domaines extérieurs à la physique elle-même, comme l’optimisation combinatoire ou la modélisation des réseaux (réseaux de neurones réseaux sociaux, internet, etc.). La modélisation du trafic routier, de la propagation d’épidémies, du fonctionnement des marchés financiers ou de certains phénomènes économiques a récemment bénéficié des apports de cette discipline.

La Physique Statistique est un outil et un ensemble de concepts indispensables à tout physicien, et ingénieur, mais aussi à la culture générale d’un futur cadre polytechnicien.

Il n'y a pas de prérequis, mais l'étude du chapitre 7 du cours PHY430 sur les particules identiques en mécanique quantique est fortement recommandée.

Langue du cours : Français

Course leaders: Gilles Montambaux, Rémi Monasson

This course provides an introduction to the concepts and methods of Statistical Physics, whose aim is to deduce the macroscopic properties of a physical system from the microscopic laws governing the behavior of its constituents.

Statistical Physics has a wide range of fundamental and applied application fields. Without it, the distinction between a metal and an insulator, phase transition phenomena, the functioning of a transistor, the stability of stars, superconductivity or superfluidity, the greenhouse effect or the origins of the Universe would remain incomprehensible.

Ideas and methods stemming from Statistical Physics also have numerous applications in fields outside physics itself, such as combinatorial optimization or network modeling (neural networks, social networks, the Internet, etc.). The modeling of road traffic, the spread of epidemics, the functioning of financial markets and certain economic phenomenon have recently benefited from the contributions of this discipline.

Statistical Physics is a tool and a set of concepts that are indispensable to all physicists, and engineers, but also to the general culture of an future polytechnic executive.

There are no prerequisites, but the study of the 7th chapter of the PHY430 course on identical particles in quantum mechanics is strongly recommended.

Course language : French