Transcription Transcription des fichiers de la notice - Rapport CNRS 1979-1980 CNRS 1979 chargé d'édition/chercheur PARIS
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1979 Fiche : Comité pour l'histoire du CNRS ; projet EMAN Thalim (CNRS-ENS-Sorbonne nouvelle). Licence Creative Commons Attribution – Partage à l'Identique 3.0 (CC BY-SA 3.0 FR).
CNRS
Rapport annuel du CNRS Français Rapport annuel du CNRS
LES SECTEURS SCIENTIFIQUES

MATHEMATIQUES,
PHYSIQUE DE BASE

MOYENS

ET MODES D'ACTION

Les crédits accordés en 1980 au secteur

des mathématiques et de la physique

de base s'élèvent à 411,6 MF,

soit 10% du budget du groupe CNRS.

Le secteur CNRS emploie 1 087 chercheurs,

1 037 ingénieurs, techniciens

et personnels administratifs qui se répartissent

dans 23 laboratoires propres

et 135 formations de recherche

dont deux GIS.

ORIENTATIONS

SCIENTIFIQUES

Mathématiques

L'activité mathématique française est

brillante, et d'un niveau international

incontestable. La recherche française

dans ce domaine représente 1 0 à

12 % du potentiel mondial, évaluation

obtenue en considérant le nombre de

conférenciers invités aux trois derniers

congrès internationaux des mathématiciens,

en 1970, 1974 et 1978.

Les recherches des mathématiciens

français s'effectuent dans deux voies:

la première est celle des grands problèmes

internes à la discipline : ce

sont les « mathématiques pures»,

dont l'importance culturelle est essentielle.

Des succès y ont été récemment

enregistrés, par exemple, dans la théorie

des fonctions automorphes, de la

cohomologie des variétés algébriques,

... La seconde, qui rapproche les

mathématiciens des physiciens et des

mécaniciens, parfois même des chercheurs

de disciplines plus éloignées,

comme les biologistes, est celle des

« mathématiques appliquées ». Des résultats

très intéressants ont été obtenus

au cours de la dernière décennie.

On peut citer par exemple les progrès

effectués en analyse non linéaire, notamment

dans la théorie des équations

aux dérivées partielles non linéaires,

à la suite de problèmes posés

par les physiciens. De même, les topologistes

ont entamé une collaboration

avec les théoriciens de la matière condensée.

La théorie des singularités intéresse

également des chercheurs venus

de plusieurs disciplines.

En France, les chercheurs universitaires

jouent en mathématiques un rôle

prépondérant : 6% seulement des

mathématiciens sont chercheurs au

CNRS (60 environ en mathématiques

appliquées, 11 0 en mathématiques

pures). L'action du CNRS se situe à

plusieurs niveaux :

-création d'un corps de chercheurs et

structuration de la communauté par

regroupements d'équipes ou de chercheurs

isolés;

-organisation de rencontres, de colloques

nationaux et internationaux ;

soutien des publications ;

- mise en place de moyens de calcul,

allant de pair avec un effort de convergence

entre mathématiques pures et

appliquées.

Afin de poursuivre l'évolution vers les

mathématiques appliquées, le CNRS a

poursuivi une ATP «Applications des mathématiques» dans le but de mieux

coupler les mathématiques aux chercheurs

des autres disciplines et de leur

fournir des moyens de calcul. L'action

est actuellement modeste et devrait

être renforcée.

Par ailleurs, une part notable des crédits

de mission est utilisée dans des

actions collectives de type RCP. Ce

poste budgétaire devrait s'àccroître.

Mentionnons également la participation

du CNRS au Centre international

de rencontres mathématiques de Luminy,

qui augmentera notablement en

1981.

Physique de base

Ce secteur recouvre les principales activités

des laboratoires français qui se

consacrent à des recherches sur les

lois fondamentales de la matière. Il est

important de remarquer que l'essentiel

des recherches en physique de

base est fait dans les laboratoires propres

du CNRS et dans les laboratoires

universitaires qui lui sont associés.

Le CNRS a une position dominante

dans le domaine de la physique (il

existe des laboratoires d'excellente

qualité du CEA dans ce domaine, mais

l'effort quantitatif est plus modeste,

les actions sont presque toujours l'objet

de collaboration avec les laboratoires

du CNRS). Cela lui permet de mettre

à profit ses organes d'analyse critique

et de direction pour contrôler efficacement

le niveau scientifique de la

physique du pays, pour lancer de nouveaux

axes de recherche. Cette position,

certes enviable, a pour conséquence

directe des responsabilités importantes.

Une diminution continue de

l'effort du CNRS dans le domaine de

la physique serait probablement suivie

par des variations similaires de ses

partenaires, qui, de toute façon, ne

disposent pas de moyens suffisants
pour assurer la relève.

L'évolution du secteur se caractérise

par quelques points :

- la recherche théorique est de très

bonne qualité, et l'on peut constater

des progrès sensibles dans la capacité

des expérimentateurs pour interpréter

leurs résultats ;

- la physique a de nombreux contacts

avec les autres disciplines. Les relations

entre les physiciens et les chimistes

pour la définition et la préparation

de nouveaux composés connaissent

un important développement.

Les physiciens du solide, dont les liens

étaient déjà bien établis avec les chercheurs

de chimie minérale et les chimistes

du solide, font de plus en plus

appel aux chimistes organiciens et aux

spécialistes des polymères. La collaboration

s'instaure par exemple pour

la préparation de conducteurs organiques

unidimensionnels, ou de matériaux

intéressant l'optique non linéaire.

Des coopérations fructueuses se

créent avec les biologistes, notamment

à l'occasion de l'utilisation des

grands équipements nationaux. Plus

généralement, il existe un souci, de

plus en plus répandu parmi les physiciens,

de choisir des objets d'étude qui

puissent apporter des résultats utilisables

par d'autres chercheurs: choix de

molécules d'intérêt atmosphérique ou

astrophysique, choix de matériaux utiles

pour la conversion d'énergie,

etc ... ;

- les progrès constants des montages

expérimentaux pour améliorer la résolution

en énergie, la résolution temporelle

ou spatiale, ou bien pour mieux

maîtriser les paramètres, nécessitent

des moyens de plus en plus lourds : lasers

accordables, microsondes, bâtis à

ultravide, pilotage des expériences par

mini-ordinateur, etc ... Cela conduit les

chercheurs à collaborer au sein d'équipes

spécialisées. De plus, l'acquisition

de ces matériels constitue un véritable

casse-tête pour les responsables

d'équipes obligés de faire simultanément

appel à toutes les sources de

financement. Il en résulte que l'on a

du mal à réaliser des opérations de décentralisation.

En effet, l'extrême difficulté

pour implanter des moyens matériels

suffisants, ainsi que le trop faible

nombre de collègues avec lesquels

on peut avoir des contacts scientifiques

fructueux rebutent les physiciens

qui voudraient aller travailler dans les

petites universités. Il apparait néanmoins

qu'un certain nombre d'opérations

ont été réussies par regroupement

et renouvellement des sujets des

petits laboratoires déjà existants, avec

ou sans apport de chercheurs extérieurs.

Il s'agit d'un travail de longue

haleine où le CNRS joue un rôle fondamental

par son soutien moral· et

financier;

- le développement des grands équipements

: pour garder leur place dans

la compétition internationale ou pour

aborder, en commun avec des chimistes

ou des biologistes, l'étude de matériaux

plus complexes, les physiciens

ont de plus en plus recours à de très

gros équipements disponibles seulement

à l'échelle nationale ou même

internationale. En dehors des très

grands accélérateurs de particules

dont les résultats servent de base aux

travaux des théoriciens, on peut noter

les installations suivantes : les réacteurs

nucléaires et toute l'instrumentation

de neutronique (institut Laue-Langevin à Grenoble ou laboratoire Léon Brillouin à Saclay), le rayonnement

synchrotron dispensé à LURE

qui ouvre des perspectives passionnantes

dans le domaine de la spectroscopie

ultraviolet et de l'utilisation

des rayons X (notons entre autres, que

des travaux très prometteurs pour le

domaine de la microélectronique ont

été faits en liaison avec des industriels)

; le laboratoire des champs intenses

de Grenoble et le grand microscope

électronique de Toulouse qui

permet d'obtenir des renseignements

précieux par exemple en métallurgie

mais aussi, en biologie.

Les thèmes de recherche du secteur

sont regroupés suivant les trois domaines

traditionnels : physique théorique,

physique atomique et moléculaire,

physique de la matière condensée.

• Physique théorique

Il s'agit d'une discipline charnière entre

les mathématiques d'une part, les

disciplines expérimentales d'autre

part. Le souci des théoriciens est de

bien comprendre la logique interne cachée

dans le cadre d'une architecture

cohérente. Ils veillent au transfert des

outils mathématiques les plus récents

et recherchent des modèles permettant

de décrire, et si possible de prédire,

les phénomènes soumis à l'investigation

expérimentale du moment. La

physique théorique actuelle est l'héritière

des grandes percées du début du

xx• siècle, c'est-à-dire la mécanique

quantique et la relativité. La mécanique

quantique reste fondamentale

pour les études des collisions entre

particules et pour les problèmes d'interaction

entre photons et atomes ou

molécules. La relativité générale a

gardé un vif intérêt tant par ses as-

pects mathématiques que par ses implications
cosmologiques.

Parallèlement aux études portant sur

les interactions élémentaires, les physiciens

théoriciens s'efforcent d'améliorer

les descriptions du comportement

collectif d'un grand nombre de

systèmes élémentaires. Les méthodes

de la mécanique statistique donnent

accès aux propriétés macroscopiques

d'un ensemble de particules dont les

interactions microscopiques sont connues.

Ces travaux concernent non

seulement la matière condensée qui

constitue notre environnement macroscopique

habituel, mais également

la matière nucléaire, ou celle qui est

soumise aux conditions extrêmes du

monde astrophysique.

Dans le domaine des interactions élémentaires,

la dernière décennie a vu

des progrès spectaculaires tant sur le

plan expérimental, auprès des grands

accélérateurs de particules et des anneaux

de collision, que sur le plan

théorique. Rappelons que le prix Nobel

a couronné en 1976 la découverte

expérimentale de particules «charmées

» prédites par les théoriciens, et

en 1979 la formulation d'une théo~ie

unifiée des interactions électromagnétiques

et faibles. Une prédiction originale

de cette théorie, celle de l'existence

de courants neutres, a été

confirmée par l'expérience. L'accumulation

d'évidences pour la structure en

«quarks» des particules soumises à

l'interaction forte a conduit à la formulation

d'une classe de modèles dont

certaines prédictions ont été confrontées

avec succès, avec l'expérience. Il

importe aujourd'hui de développer la

puissance prédictive de ces modèles.

Les théoriciens cherchent en particulier

à comprendre pourquoi les quarks,

constituants des particules subnucléaires,

ne semblent pas pouvoir être

observés isolément, du moins dans le

domaine des énergies accessibles aujourd'hui.

Les succès des théories de jauge conduisent

actuellement les théoriciens à

rechercher l'unification des interactions

fondamentales (forte, faible,

électromagnétique et gravitationnelle)

entre les constituants de la matière.

Ceci se traduit notamment par des

tentatives de quantification du champ

gravitationnel. Ces recherches auront

des implications considérables en astrophysique

et en cosmologie. Des ef-