LA RECHERCHE EN PHYSIQUE DES PARTICULES THEORIQUE EN

LA RECHERCHE EN PHYSIQUE DES PARTICULES THEORIQUE EN ALGERIE Aperçu et Perspectives Pr. Farida IDDIR, Laboratoire de Physique Théorique d’Oran, Université d’Oran, 31100 Es-Sénia, Algerie “Symposium in High Energy Physics for the Mediterranean and Africa”, 25 -26 May 2010, Palaiseau, France

PLAN Introduction La situation. Rapide historique Le développement des équipes L’outil de développement Les sujets de développement Les équipes Les groupes : Alger, Batna, Béjaïa, Blida, Constantine, Jijel, Médéa Et leurs activités. Le Laboratoire de Physique Théorique d’Oran : LPTO Présentation du Laboratoire La formation La recherche La coopération Objectifs et propositions L’option du LPTO, le projet Engagement de l’Université d’Oran Possibilités à court terme Epilogue

Situation de la recherche en physique des particules théorique en Algérie “ foyers“ de chercheurs dans le domaine. embryonnaire, pas structurée au niveau national “ éparpillée“. isolement le chercheur vire → autre domaine (situation très courante) Depuis 2000, les laboratoires de recherche universitaire officiels (un budget propre). Physiciens des particules → Laboratoires de Physique Théorique → Laboratoires de Physique Mathématique …, (physique statistique, la physique mathématique, la gravitation, les théories grand-unifiées, les théories de champs, …) Ou même… → Laboratoires de Physique de la matière Il existe quelques petits groupes sur le territoire national, et quelques chercheurs isolés.

Historique de la physique des particules A l’origine physique nucléaire (Alger), théorie et expérience Université d’Alger, Institut d’Etudes Nucléaires. puis USTHB - Alger, Centres de recherche. essentiellement physique de basses énergies. physique des particules théorique Constantine, Oran, et Alger (ENS) (petits groupes). développée →installation en Algérie de diplômés formés à l’étranger, →formation locale de jeunes + recrutement Formation de petits « foyers » Jijel, Sétif, Médéa, Blida, Béjaïa, … Quelques laboratoires constitués. coopération dans l’enseignement de la Post-Graduation. problème de l’isolement des chercheurs → initiatives d’organisations de manifestations scientifiques (d’abord nationales, puis internationales) ont permis rencontres, discussions, échanges d’informations, et d’entamer des collaborations. Les rencontres (type Ecoles, workshops, séminaires) ont eu lieu à Constantine, Oran, Jijel. A l’heure actuelle, elles sont devenues tradition.

LE DEVELOPPEMENT DES EQUIPES L’outil principal du développement → la formation - Dans les Universités, nous sommes « enseignants-chercheurs » recherche obligatoirement liée à la formation (les projets de recherche qui impliquent des magistérants et doctorants sont favorisés : règle CNEPRU); - C’est aussi par là que l’on recrute les chercheurs dans des thèmes précis. Création de filières de formation spécialisée: Licences, Masters, Magisters, Formation Doctorale, ou Ecole Doctorale. Pb : peu d’étudiants qui arrivent en physique ! - La physique n’est pas attrayante, En physique notre domaine (et sa recherche) ne sont pas considérés comme priorités. Réputé difficile. On va donc très doucement. Peut-être avons-nous aussi une mission : convaincre ?

LES EQUIPES Activités de mes collègues théoriciens du domaine qui ont donné des compléments d’information sur leurs thèmes de recherche, et ont donné leur accord pour être cités.

en Algérie: 36 Universités, 13 Centres Universitaires et 5 Ecoles Normales Supérieures ; la physique y est enseignée (dans la plupart), où donc on peut trouver des physiciens de toutes spécialités. Dans notre domaine, un grand nombre de nos collègues sont isolés certains d’entre eux ont malheureusement changé de spécialité et ont intégré des équipes de domaines divers ; d’autres ont pu rejoindre des Laboratoires d’universités proches. Je vais citer essentiellement les « foyers » où activent des équipes avec programme de développement par la formation, et des projets de recherche officiels (CNEPRU).

ALGER -L’Ecole Normale Supérieure d’Alger (ENS-Kouba) -USTHB : groupe de Théories des champs, faisant partie du Laboratoire de Physique Théorique Thèmes développés : Particule étendue, Théorie géométro-stochastique, Représentations irréductibles des symétries spatio-temporelles de Galilée, Poincaré et de Sitter. Géométrisation des théories de jauge Information et informatique quantique Projets de recherche CNEPRU: Gauge Fields, Quantum theory of extended particles, … Quantum information and extended particles (actuel). La formation : Participation au --Magister de Physique Théorique de la Matière et des Hautes Energies, en commun avec une équipe de Physique Théorique du Solide et une équipe de Physique Théorique des Plasmas. Cette formation a débuté en 2000 et se termine cette année. --offre de formation en Master mais qui concerne l'information et l'informatique quantique, intitulée Information quantique et représentation espace des phases. formation créée cette année mais n’a pas encore d'étudiants.

BATNA Laboratoire PRIMALAB (Laboratoire de physique des Rayonnements et de leurs interactions avec la matière) thèmes de travail: High Energy Physics – QCD Phenomenology: nonperturbative effects (such as power corrections and intrinsic kt effects), soft gluon resummation, and non-global QCD observables, etc. . . Le projet CNEPRU du Laboratoire n’est pas lié à la physique des particules. Coopération: collaboration informelle avec membres de - l’Université de Manchester (UK) et - l’Università degli studi di Milano-Bicocca and INFN, Sezione di Milano-Bicocca, Italie. BEJAIA Laboratoire de Physique Théorique : Physique Mathématique, Mathématiques, Mécanique Quantique Petit groupe en phénoménologie, Physique au-delà du M. S. La formation : →Licence de Physique générale, → 3 Masters dont un en Physique Théorique, habilité depuis 4 ans, qui n’a jamais fonctionné, faute d’étudiants. → Post-Graduation (ancien système) fonctionne toujours, collaboration avec le LPTO.

BLIDA "Laboratoire de Physique Fondamentale et Appliquée" (FUNDAPL) (demande d'agrément déposée au Ministère (DGRSDT) en décembre 2009) équipe "Phénoménologie en physique des hautes énergies et en physique statistique" Thèmes d’intérêt : Calcul des corrections radiatives, calcul non-perturbatif dans le cadre de Higgs lourd, violation CP via les théories effectives, renormalisation des théories de champs supersymetriques non-commutatives, matière sombre en cosmologie et en physique des particules. Formation → Master de recherche en physique fondamentale Prévu Septembre 2011. → Coopération sollicitée (soutien scientifique) pour l’enseignement (universités voisines à Blida, et autres). Coopération : → L’équipe collabore avec le LAPTH d'Annecy le Vieux et envisage d'élargir son champ de collaboration à d'autres laboratoires. → souhaiterait s'intégrer dans le cadre d'une formule de Laboratoire International Associé (LIA) en "physique des hautes énergies", qui en fait représente un hôtel à projets via lesquels différentes équipes peuvent rejoindre le LIA du coté Algérien ou Français ou autres.

CONSTANTINE LPMPS (Laboratoire de Physique Mathématique et de Physique Statistique) Grande équipe : Modèle Standard, Physique au-delà du M. S. , → a formé un grand nombre de chercheurs qui se sont installés dans les universités et Centres Universitaires de l’Est Algérien : Jijel, Sétif, M’Sila, … Organisation régulière de Workshops et Ecoles dans les divers domaines de la Physique Théorique. La formation : Post-Graduation de Physique Théorique, et Master de Physique Théorique. Actuellement, développement de l’Astrophysique : Ecole Doctorale, jumelée avec Batna, Annaba, le CRAAG (Centre de Recherche en Astrophysique. Alger), et implique des enseignants étrangers. JIJEL Essentiellement Physique mathématique : Relativité, intégrales de chemin, information quantique, géométrie différentielle hypercomplexe, groupes et symétries, … Thèmes de recherche de Physique des particules : phénoménologie (surtout) -Structure des divergences infra-rouges dans les théories de jauge -Physique au-delà du Modèle Standard et Matière noire projet CNEPRU: « Cosmology within some Standard Model extensions: Little Higgs, Extra. Dimensions » . Coopération → avec le LAPTH Annecy (accueil d’étudiants et de chercheurs) → avec l’Institut de Physique Nucléaire de l’Université Lyon 1.

MEDEA Formation → Le Magister de Physique Théorique fonctionne depuis plusieurs années, avec actuellement une collaboration avec Blida. → Licence de Physique, première promotion : Juin 2010; → le Master de Physique Théorique attend l’habilitation de la Commission nationale. Le projet de recherche n’est pas dans la spécialité, mais en physique des matériaux. Annaba, USTO, M’Sila, quelques chercheurs.

LE LABORATOIRE DE PHYSIQUE THEORIQUE D’ORAN : LPTO Présentation du Laboratoire : LPTO existe depuis 1986, suite à → création de la filière Physique Théorique, avec l’ouverture du Diplôme d’Etudes Supérieures (1984) → et de la Post-Graduation (enseignement du Magister, 1985). officialisé par le Ministère de l’Enseignement Supérieur en 2000. Notre Laboratoire a été un soutien à des formations de Post. Graduation extérieures à Oran (Université de Constantine, Ecole Normale Supérieure de Kouba (Alger) et Université de Béjaïa). Actuellement → une vingtaine de membres, dont 15 chercheurs et 5 étudiants doctorants. Un nombre significatif de ces membres a été formé (au moins en partie) par la Post-Graduation de Physique Théorique. Nous avons également deux étudiants en Master. II. Quatre équipes : Equipe 1 : Théories des champs quantiques Equipe 2 : Théories des champs topologiques et Théories de jauge Générales Equipe 3 : Modèle standard et extensions, spectroscopie hadronique Equipe 4: Modèles Intégrables et Groupes Quantiques

La formation : Les membres du LPTO ont assuré les enseignements à tous les niveaux depuis 1985 : → le DES de Physique Théorique (équivalent Maîtrise), → le Magister (Post-Graduation de Physique Théorique). → implication dans les enseignements de mathématiques et de Mécanique Quantique en 2è année et 3è année de Physique. Avec l’installation du système LMD, → Licence de Physique Théorique (qui a débuté en Sept. 2007), → Master de Physique Théorique (le Master I a débuté en Sept. 2008) : la première promotion de Master sort en Juin prochain. Également → encadrement des étudiants en Magister et en Doctorat sur des sujets liés à nos activités de recherche. Au cours de leur cursus en Physique Théorique, les étudiants acquièrent un enseignement complet de Mécanique Quantique, Physique Statistique, Théorie des Champs, Géométrie Différentielle, Physique des Particules, Théorie des Groupes, … Tous nos programmes d’enseignement figurent sur le site du Laboratoire : www. univ-oran. dz/vice_rectorats/vrpg/labos/lpto

La recherche : cadre : → projets de recherche CNEPRU (financés par la Direction de la Recherche au M. E. S. R. S. ). Projets programmés en général pour 3 ans, avec possibilité de prolongation d’un an, et soumis à une évaluation en fin de chaque année. A l’origine, tous les membres du Laboratoire étaient regroupés dans un même projet de recherche à plusieurs thèmes : « Théories Quantiques et Physique des Particules » . Depuis 2006, trois projets de recherche. Actuellement, les 3 projets du LPTO en cours (depuis Janvier 2009) : « Théorie des Champs et Géométrie non-Commutative » (équipes 1 et 4) « Théories de Jauge Générales et Théories des Champs Topologiques » (équipe 2) « Spectroscopie hadronique au-delà du Modèle des quarks et phénoménologie au-delà du Modèle Standard électrofaible » (équipe 3). Les sujets d’intérêt en phénoménologie → surtout spectroscopie hadronique : Interprétation des résonances exotiques observées à 1. 4, 1. 6, 1. 9 Ge. V, Y(4260), … Etude des mésons hybrides, par le Modèle QGC (quarks-gluon constituant), Détermination des propriétés des hadrons (modèles de potentiel, méthode des voies couplées), … Actuellement, un travail d’interprétation du X(3872) est en cours.

A côté de cela, nous commençons à diriger notre attention vers les sujets liés aux activités du LHC, avec l’objectif d’y apporter notre contribution. C’est l’option d’avenir choisie par le Laboratoire, concerne dans un premier temps les chercheurs de deux équipes (1 et 3) avec les étudiants, et qui impliquerait progressivement d’autres chercheurs nationaux intéressés par les sujets. Ce projet nécessite la mise en place d’un environnement adéquat local, ainsi que notre implication dans une collaboration internationale. La coopération : Nombreuses collaborations avec Laboratoires d’Universités européennes (dans le cadre de la formation et de la recherche). en Allemagne : →Université de Hambourg et Laboratoire DESY, →Université de Kaiserslautern, →Université de Clausthal, →Max Planck Institute for Gravitational Physics, →Université de Muensten. Le Centre International de Physique Théorique (AS. ICTP-Trieste) a également contribué dans la formation de certains de nos étudiants, et permis à nos chercheurs (dont certains ont été membres associés) d’y trouver les conditions favorables de recherche.

Coopération LPTO-Laboratoires Français : (année 90) deux projets de coopération avec le LPT-Orsay : →type CNRS (Lagraa--Dubois-Violette), →type CCST/DRS (Iddir-Pène). Ces accords ont permis à nos chercheurs et étudiants encadrés en Magister de passer des courts séjours réguliers à Orsay, travailler dans un environnement scientifique favorable. accords arrêtés en 1996 n’ont plus été renouvelés, pour « avoir longtemps duré » . multiples tentatives d’accords par la suite, sans succès. Ex, soumission d’un projet d’accord « CMEP » plusieurs années de suite, qui semblait en voie d’acceptation… sans suite. Malgré cela, la collaboration avec le LPT-Orsay ne s’est jamais arrêtée, et est toujours active. Nous avons continué avec « les moyens minimum » , et grâce à l’accueil exemplaire des Directions successives du LPTOrsay et de tous ses chercheurs. Début de collaboration avec -le Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM) -et le Laboratoire de Physique Théorique d’Annecy-le-Vieux (LAPTH). Dans le cadre de ces collaborations, Organisation de 2 Ecoles à Oran : → Relativité Générale » l’ « Physique Particules de Ecole des 2009 et. Mai → en Cosmologie » . Autre tentative récente : (Mars 2010), proposition de projet à l’AUF (Agence Universitaire de la Francophonie).

Titre du projet AUF proposé: « Physique du modèle Standard et au delà : tests auprès du grand collisionneur hadronique (LHC) du CERN » . Implique l’Université d’Oran (Algérie), les Université de Tanger et de Marrakech (Maroc), les Universités d’Annecy et de Montpellier (France). Il n’a pas été retenu, « malgré sa très bonne qualité scientifique » OBJECTIFS ET PROPOSITIONS L’option du LPTO pour la Physique des Particules : Orienter sa recherche sur les sujets liés à l’activité expérimentale à LHC au CERN. Les deux voies choisies : • 1 : en phénoménologie, le traitement de sujets en relation avec les possibilités imminentes de détection à LHC. • 2 : la préparation à l’analyse des données expérimentales, en vue de participer à la grille de calcul. Nous débutons actuellement sur un sujet dans la première voie : → détermination du couplage de l’interaction forte, de l’échelle du Me. V à celle du Te. V. Il engage les chercheurs et étudiants de l’équipe 3 du LPTO, ainsi que des chercheurs et étudiants de l’équipe 1.

Ce travail comprend : • Dans un premier temps →une partie purement phénoménologique →et une partie simulation. • L’étape suivante liée directement à l’expérience, l’exploitation de l’état final photon+jet mesure du couplage de l’interaction forte à des énergies non encore explorées). Parallèlement, nous travaillons à la préparation de l’environnement propice pour participer à l’analyse de données (2). Ce projet est l’objectif que nous sommes fixés sur lequel nous engageons. Il peut constituer une excellente plateforme pour un premier contact dans les prises de données du LHC. Nous engageons également les jeunes de notre Laboratoire. Il faut souligner que nous fondons un grand espoir sur certains de nos chercheurs juniors qui ont une expérience acquise en calcul numérique et en simulation, ainsi que sur certains étudiants très sérieux.

L’Université d’Oran s’engage à aider la réalisation de ce projet : → mise en place des moyens nécessaires localement : équipement en matériel informatique performant : un Centre de Calcul Intensif (dont nous serons utilisateurs, et pour lequel nous avons émis nos besoins) est à l’étude. → collaborateurs (Marocains et Français), et la mobilité des chercheurs du LPTO (aide au programme prévu initialement dans cadre du projet non validé par l’AUF). Objectif : développement de l’équipe engagée →→implication de chercheurs nationaux intéressés. (Certains se sont déjà prononcés, des Universités de Blida, Bejaïa, Jijel. ) Pour cela, → universitaires, au niveau de la formation et de la recherche, → créer le réseau de la spécialité. Il est vital d’instaurer une mobilité inter-universités algériennes des enseignants-chercheurs, mais aussi des étudiants.

La réalisation de notre objectif → adaptation à ce type de sujet dont nous n’avons pas l’expérience → apprentissage de techniques (ex analyse) échanges, discussions régulières avec spécialistes. mise en place d’une coopération efficace et permanente. Possibilités à exploiter : → accords inter-universités, et inter-labos,

A court terme en attendant de s’organiser dans des projets de coopération, - possibilités de stages et congés scientifiques des enseignants (une fois par an), financés par les universités. - budget de notre Laboratoire : → possibilité d’inviter des chercheurs étrangers (prise en charge locale) → possibilité pour le chercheur Algérien d’obtenir un titre de transport. Le problème est que les étudiants ne sont pas concernés par cela : chez nous, le « chercheur » est d’abord enseignant.

EPILOGUE • L’existence d’une collaboration, qui suppose un travail commun, des échanges d’informations scientifiques est essentiellement du ressort des personnes engagées. • La mobilité des chercheurs et étudiants nécessite des moyens et engage donc les autorités. Mais avec un minimum de moyens, peut être essentiellement du ressort des personnes engagées. C’est en général ce qui se passe, et les collaborations informelles fonctionnent, avec manque de moyens, et restent actives. • La mise en place d’une coopération officielle vraie, effective, avec programme nécessite la volonté réelle des organismes impliqués, qui ont les moyens de donner un cadre solide permanent et de favoriser le développement. - Planification dans les appels d’offres de soumission de projets, avec précision sur les thèmes prioritaires (ou favorisés). - Notamment, arrêter de rejeter les projets en prétextant « de grande qualité scientifique, mais… » • Autre point très important, pré-requis à toute tentative de collaboration internationale, et qui malheureusement nous dépasse tous : c’est celui du visa.

Pour les Professeurs de l’Université De plus, une lettre du Vice-Recteur Chargé des Relations Extérieures accompagne chaque dossier.

Il faut se dire la vérité : si nous continuons à l’heure actuelle de déposer des demandes de visas pour la France, c’est parce que • nous avons de l’endurance, • et surtout toujours animés de la même motivation au travail, • grand enthousiasme grâce aux collaborateurs qui nous accueillent ici et nous font « oublier » . Mais il faut veiller à ce que cette endurance ne sature pas.

Grand espoir Aussi je transmets ici le grand espoir de mes collègues Algériens théoriciens des particules.