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EφD 2017

Durant 15 ans, les Écoles d’été de Physique e2φ (e2phy.in2p3.fr) ont connu un réel succès. Cependant, en raison des contraintes extérieures chaque année plus pesantes sur l’organisation, e2φ devait évoluer pour perdurer. C’est pourquoi e2φ devient EφD (ou Écoles de Physique Distribuées) à partir de la session 2017.
EφD reste une initiative conjointe de l’IN2P3 (CNRS) et de la DRF (CEA) à l’attention des acteurs effectifs de l’enseignement de la physique : enseignants (collège, lycée, classe prépa), formateurs et inspecteurs de l’Éducation nationale. Néanmoins, contrairement à e2φ, elle aura lieu chaque année dans quelques académies choisies, pour les enseignants de ces académies. Le choix des académies changera d'une année sur l'autre pour parcourir l'ensemble du territoire au fil des ans... d'où la dénomination Écoles de Physique Distribuées.
Les EφD sont inscrites au Plan Académique de Formation (PAF) et/ou au Plan National de Formation (PNF).
Le format des EφD est également différent : l'école est organisée sur 3 jours (5 demi-journées consacrées à des cours d'une durée de 1h30 environ et une demi-journée réservée à des visites de laboratoire ou des ateliers) et elle est destinée aux enseignants/formateurs de chaque académie où elle aura lieu. Les participants ne seront plus logés par l'école.

La physique des « 2 infinis » (P2I), axe de recherches propres aux laboratoires initiateurs, est une composante récurrente, mais le programme est modulé en fonction des spécificités des lieux d’accueil, différents chaque année. Les thèmes sont proposés selon les expertises locales en matière de recherche et d’innovation. Des visites de sites scientifiques et/ou des ateliers sont également au programme. Pour les enseignants du secondaire et des CPGE, les EφD sont l'occasion privilégiée de passer trois journées dans un climat scientifique stimulant, en compagnie d’orateurs invités souvent très prestigieux qui prendront le soin de considérer l’esprit des programmes et la réappropriation des savoirs en classe, tout en découvrant des pôles scientifiques d’excellence.

L’ambition de l’école EphyD 2017 est de consolider le lien entre le monde la recherche en physique des deux infinis et celui de l’enseignement en collège, lycée et classes préparatoires.

Pour cette première édition, l’école EPhyD se propose de traiter plus particulièrement la physique des astroparticules. Née dans les années 70-80, cette discipline, souvent appelée simplement « Astroparticules » est une discipline jeune qui se situe au croisement de la physique des particules élémentaires, de l’astrophysique, de l’astronomie et de la cosmologie.

Dans le cadre de cette discipline en plein bouleversement, nous vous proposons cette année une école dédiée au thème des « Messagers de l’Univers ». Elle sera l’occasion de traiter des rayons cosmiques de hautes et de très hautes énergies (10¹⁶-10²² eV) et des ondes gravitationnelles, phénomènes très rares dont la détection et l’interprétation comptent parmi les défis les plus cruciaux de la physique des deux infinis.

La découverte par Victor Hess de l'origine cosmique du rayonnement mesuré sur la Terre remonte à 1911. Le spectre en énergie de ces rayons cosmiques s’étend sur plus de 12 ordres de grandeur et les flux décroissent de 31 ordres de grandeur ! Ces particules (dont on pense qu'il s'agit de protons ou de noyaux atomiques plus lourds) peuvent avoir des énergies d’environ cent millions de fois supérieures à celles produites auprès du LHC, l'accélérateur de particules géant du CERN. Leur origine reste en grande partie un mystère, même si on peut raisonnablement penser qu’elle est liée aux phénomènes les plus violents de l’Univers (explosion de supernovae, trous noirs super-massifs, coalescence de trous noirs ou autres). La détection de ces particules, associée à celle d’autres messagers cosmiques d’énergie extrême (rayons gammas, neutrinos et plus récemment ondes gravitationnelles), doit donc permettre de collecter des informations uniques sur la structure, la composition et la dynamique de l’Univers.
L’énigme des rayons cosmiques fait l’objet de nombreuses investigations expérimentales auprès des grandes infrastructures internationales. D’où viennent ces rayons ? Quelle sont leurs compositions ? Quels sont les mécanismes des gigantesques accélérations de particules mesurées dans le cosmos ? Quelle en est la limite en énergie ? Des travaux théoriques sophistiqués sont mis en œuvre afin d’apporter des réponses à ces questions fondamentales.
La découverte récente des ondes gravitationnelles, prédites presque un siècle auparavant, ouvre une exceptionnelle fenêtre vers le cosmos apportant ainsi une nouvelle dimension à notre compréhension conceptuelle de l’Univers.

Ce champ de la physique est passionnant et ce qui en est communiqué au grand public est souvent noyé dans le flot continu et l’immédiateté des réseaux d’informations. Cette école vise à permettre à l’enseignant de faciliter l’accompagnement de ses élèves dans la transformation des informations reçues en connaissances scientifiques.

Les cours proposés sur les Messagers de l’Univers seront accompagnés et complétés par deux autres sur les fondements de la physique moderne : la relativité et la mécanique quantique, avec un soin encore plus exigeant sur les aspects pédagogiques en lien avec les programmes scolaires.