Liste des projets
sc | Louvain-la-Neuve
Les glaces de mer au cœur du dérèglement climatique: comment modélise-t-on le climat ?
Type: sur ordinateur
Comprendre le climat est l'un des défis scientifiques les plus importants de notre époque ! Depuis des décennies, les scientifiques élaborent des modèles climatiques pour mieux comprendre le climat passé, présent et futur. Ces modèles sont des systèmes d’équations basés sur les lois fondamentales de la physique. Ils permettent de faire des prévisions climatiques et de comprendre l’influence des activités humaines sur le climat. En particulier, le dérèglement climatique a de profondes conséquences sur la glace de mer, qui couvre 12% des océans du monde.
L’idée de ce projet est de comprendre, à partir de l’exemple de la glace de mer, la démarche scientifique derrière la modélisation du climat. Pour cela, nous construirons un modèle thermodynamique réaliste expliquant la variabilité de la banquise, que nous comparerons aux observations et que nous utiliserons pour faire des prévisions sur le comportement de la glace. Tu pourras également réaliser des expériences qui modélisent le rôle de la banquise au sein du système planétaire et son évolution dans un contexte de réchauffement climatique. C’est une opportunité unique pour tenter de comprendre et répondre aux enjeux liés à la fonte des glaces, qui s’accélère à un rythme inquiétant.
Spectroscopies atomique et moléculaire : à la découverte de la structure de la matière !
Type : en laboratoire et sur ordinateur
Tu as certainement déjà appris de quoi était composé un atome et que des atomes liés entre eux forment une molécule. Mais as-tu déjà eu l’occasion d’aller sonder ces éléments avec de la lumière afin de comprendre en profondeur leur structure et leur dynamique ? C’est ce que font de nombreux scientifiques à travers le monde depuis un peu plus d’un siècle et cela a révolutionné notre compréhension de la matière et de l’Univers.
Dans ce projet, nous te proposons d’abord de comprendre le modèle de l’atome de Bohr grâce une (jolie) expérience de spectroscopie atomique. Ce modèle fut historiquement un des premiers pas vers la mécanique quantique et nous introduirons ensemble ce domaine passionnant ! Tes premières bases théoriques et expérimentales de spectroscopie acquises, nous pourrons nous tourner vers une analyse de spectres moléculaires. Objectif : deviner de quoi est composé un gaz à partir de sa signature spectrale !
Un voyage de l'espace à l'Antarctique : à la recherche des neutrinos d'IceCube
Type: sur ordinateur
Intégrales en Lego
Type: sur ordinateur et en laboratoire
Comment échapper à un trou noir ?
Type: sur ordinateur
Tu as sûrement déjà entendu parler d’un trou noir ? Un objet de l’Univers tellement massif qu’il attire vers lui tout ce qui l’entoure. Sous l’effet de cette gravité extrême à proximité du trou noir, la lumière elle-même ne peut s’en échapper. On pourrait croire que ces objets sont dignes de la science-fiction, mais récemment les physicien.ne.s sont parvenu.e.s à obtenir des images directes de trous noirs, notamment de celui qui se loge au centre de notre galaxie !
L’idée de ce projet est de mieux comprendre la physique des trous noirs, et la façon dont ils attirent les objets qui les entourent. Par exemple, en choisissant soigneusement les conditions initiales, la lumière peut soit tomber dans le trou noir, soit simplement voir sa trajectoire déviée. Toi aussi, découvre comment t’en échapper sans tomber dedans ! Es-tu prête à relever ce défi ?
La lumière comme instrument de mesure : l’interféromètre de Michelson
Type: en laboratoire
Est-ce que tu sais par quel moyen les physicien.ne.s parviennent aujourd'hui à mesurer des distances minuscules avec une précision incroyable ? En utilisant les propriétés ondulatoires de la lumière : c'est le principe de l'interféromètre, un instrument optique inventé il y a maintenant près d'un siècle et demi. Et pourtant c'est le même principe qui a permis, grâce à des interféromètres de plusieurs kilomètres de long, la détection en 2015 des mystérieuses ondes gravitationnelles, en mesurant la déformation de l'espace-temps lui-même !
Historiquement, les tout premiers interféromètres avaient une taille ne dépassant pas celle d'une table. L'idée du projet est d'en construire un de ce type, grâce à des lasers et des instruments optiques, afin de découvrir en détail son fonctionnement, mais aussi les principes physiques à l'œuvre. Une occasion de plonger dans la nature fascinante de la lumière, et d’utiliser ses propriétés pour réaliser des mesures d'une précision extraordinaire avec du matériel simple.
Recherche du boson de Higgs
Type: sur ordinateur
La découverte au CERN du boson de Higgs (ou plutôt de Brout-Englert-Higgs pour rendre à César ce qui appartient à César) en 2012 a été l'un des moments les plus importants de la physique des particules des dernières décennies. Son existence avait été prédite plus de 50 ans auparavant, lorsque les appareils à notre disposition étaient bien insuffisants pour le chercher !
Un demi siècle de technologie et des milliers de physiciens et d'ingénieurs ont été nécéssaires pour enfin mener à bien les expériences qui ont finalement prouvé son existence ! Dans ce projet, vous apprendrez comment se passe la recherche en physique des particules sur les grands accélérateurs et vous observerez les données qui ont mené à la découverte. Vous apprendrez aussi comment analyser ces données pour reproduire les études qui ont mené à la preuve de l'existence du boson de Higgs.
Détecter des particules… avec un aquarium : construction d’une chambre à brouillard
Type: en laboratoire
Nous sommes traversés à chaque instant par des particules sans même nous en rendre compte. Au cours de l’histoire, les physicien.ne.s ont mis au point des instruments ingénieux pour détecter ces particules de taille subatomique. La chambre à brouillard en est un : à l’intérieur d’une enceinte, un brouillard composé d’alcool sursaturé est mis dans des conditions de température et de pression telles que la moindre perturbation le fait passer à l’état liquide. Dès qu’une particule chargée traverse ce brouillard, elle forme une trace blanche qui permet de visualiser son passage et après analyse, sa nature physique. On peut comparer ce phénomène aux traînées de brume blanche qui apparaissent dans le ciel après le passage d’un avion.
L’idée du projet est de construire une chambre à brouillard à partir de matériaux trouvables dans un simple magasin de bricolage, et de la faire fonctionner pour observer sur le vif le passage de particules. Tu pourras ainsi te mettre dans les pas des chercheur.es qui ont permis, avec ce même dispositif, la découverte de l’antimatière en 1932 !
