Jean-Philippe Uzan

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Jean-Philippe Uzan
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Jean-Philippe Uzan est un cosmologiste français, directeur de recherche au Centre national de la recherche scientifique.

Biographie[modifier | modifier le code]

Ancien élève de l’Ecole des Mines de Paris, il a obtenu un DEA de physique théorique puis effectué une thèse (obtenue en 1998) au Département d’Astrophysique Relativiste et de Cosmologie (DARC) à l’observatoire de Meudon sous la direction de Nathalie Deruelle. Après un post-doc au Département de Physique Théorique de l’université de Genève pendant lequel il travaille avec Ruth Durrer, il est recruté en 1999 au CNRS (section 02) et affecté au laboratoire de physique théorique de l'université de Paris XI à Orsay. En 2005 il est affecté à l'institut d'astrophysique de Paris (IAP) et nommé directeur de recherche en 2009.

Il est spécialiste de gravitation et cosmologie relativiste et a publié plus de 120 articles dans des revues à comité de lecture. Il a reçu plusieurs prix dont le prestigieux Prix Georges Lemaître en 2015. Il est éditeur adjoint des revues General Relativity and Gravitation et Foundation of Physics.

De juin 2013 à juin 2017, il a été le directeur adjoint de l'Institut Henri-Poincaré (IHP).

En marge de sa recherche, il s’investit dans la diffusion des connaissances et travaille avec plusieurs artistes.

Recherche[modifier | modifier le code]

Jean-Philippe Uzan est spécialiste de gravitation et de cosmologie relativiste.Il a travaillé sur plusieurs aspects en relation avec la cosmologie primordiale et la cosmologie observationnelle.

Il a développé de nombreux tests de la relativité générale aux échelles astrophysiques et cosmologiques. L’étude des constantes fondamentales[1] offre un test du principe d’équivalence au cœur de la théorie de la gravitation d’Einstein. Il a établi plusieurs contraintes sur leur variation en particulier à partir de la nulcéosynthèse primordiale[2], du fond diffus cosmologique[3], des étoiles de population III[4] ou de l'expérience MICROSCOPE[5]. Il a étudié les théories tenseur-scalaires, alternatives potentielles à la relativité générale, et leur signature en cosmologie (nucléosynthèse primordiale, fond diffus cosmologie et grande structure). En 2001, il a proposé, avec Francis Bernardeau du CEA, le premier test[6],[7] de la relativité générale aux échelles cosmologiques.

En cosmologie observationnelle, il a travaillé sur la nucléosynthèse primordiale, le fond diffus cosmologique, les grandes structures, les effets de lentilles gravitationnelles et le fond diffus d’ondes gravitationnelles[8]. Il a en particulier obtenu la première prédiction du spectre de puissance du fond stochastique d'ondes gravitationnelles d'origine astrophysique et de ses corrélations avec la distribution de galaxies et les effets de cisaillements gravitationnels.[9] Avec Julien Larena et Pierre Fleury, il a proposé une nouvelle approche (Stochastic lensing) des effets des structures à petite échelle sur les effets de lentilles gravitationnelles en cosmologie[10] ainsi qu’une solution du problème de Ricci-Weyl[11].

Il a proposé divers tests des hypothèses sur lesquelles repose le modèle standard de la cosmologie[12]. En 2008, avec George F. R. Ellis et Chris Clarkson, il a proposé un test du principe copernicien[13] puis, avec Cyril Pitrou et Thiago Pereira, un test de l’isotropie de l’expansion de l’univers[14], ainsi que plusieurs tests de la relation de dualité de distances. Il a aussi étudié la topologie de l'Univers et obtenu de nombreuses contraintes sur la taille et la forme de l’univers[15].

Dans le domaine de la cosmologie primordiale, il a aussi obtenu des résultats concernant la non-gaussianité des grandes structures, que ce soit pendant l'inflation[16] ou engendrées par la dynamique non-linéaire (en particulier pour leurs signatures observationnelles sur le fond diffus cosmologique[17]), ainsi que sur la théorie des perturbations dans des espace-temps non isotropes (du type Bianchi I[18],[19]). Avec Lev Kofman et Francis Bernardeau, il a proposé une extension de l’inflation menant à une modulation des perturbations pendant la phase de réchauffement[20].

Avec Shinji Mukohyama, il a construit un modèle spéculatif permettant de considérer le temps comme un phénomène émergent[21].

Prix et distinctions[modifier | modifier le code]

  • 2016 : L’arboretum du Val des Dames de Gretz-Armainvilliers l’honore par la plantation d’un arbre (peuplier baumier de Chine) le 22 octobre 2016
  • 2015 : Prix Georges Lemaître
  • 2011 : Prix spécial du Festival d’astronomie de Haute-Maurienne, pour le livre Multivers – mondes possibles de l’astrophysique, de la philosophie et de l’imaginaire.
  • 2010 : Prix Paul Langevin de la Société française de physique

Enseignement[modifier | modifier le code]

Jean-Philippe Uzan a enseigné principalement la relativité générale et la cosmologie. Il a été chargé de TD en relativité au DEA de Physique Théorique de l’Ecole Normale Supérieure de 1996 à 1998 puis de 2001 à 2003, ainsi qu’à l’université de Genève (1999-300). Il a enseigné la cosmologie au M2 de Physique Théorique de l’ENS de 2007 à 2010. Il a aussi enseigné la physique (relativité restreinte, mécanique quantique, physique statistique et physique nucléaire) à l’École nationale supérieure des mines de Paris de 2007 à 2010. Il enseigne aussi régulièrement dans des écoles internationales.

Ses cours ont été la base de deux monographies, publiées initialement en français et traduites en anglais par Oxford University Press, l’une de cosmologie (2005) avec Patrick Peter et la seconde sur les théories de la relativité avec Nathalie Deruelle (2015).

Il a encadré plusieurs étudiants: Carlo Schimd (Maître de conférence à Marseille), Cyril Pitrou (Chargé de recherche au CNRS), Pierre Fleury (post-doc à l’université de Genève) et Martin Pernot-Borràs. Il a aussi suivi plusieurs autres étudiants, comme Thiago Pereira ou Giulia Cusin, et post-doc (Michele Levi, Giovanni Marozzi, Alberto Vallinotto, Irina Dvorkin).

Il enseigne[22] régulièrement en Afrique dans les centres du réseau AIMS dont il est membre du « Scientific advisory board » depuis 2014.

Institut Henri Poincaré[modifier | modifier le code]

De 2013 à 2017 il a été le directeur adjoint de l’institut Henri Poincaré auprès de Cédric Villani. Dans ce cadre, il s’est investi pour l’extension de l’institut et la création de la Maison des Mathématiques contenant, entre autre, un musée des mathématiques[23]. Il a écrit avec Cédric Villani et Vincent Moncorgé l’ouvrage « La Maison des Mathématiques » (2015) décrivant la vie de l’institut et dirigé l’ouvrage collectif « Modèles mathématiques » (2017) décrivant la collection de modèles de la bibliothèque de l’IHP. Pendant 4 ans, il a aussi programmé et animé, avec Q. Lazzarotto et C. Villani, le ciné-club[24] mensuel de l’IHP « Univers Convergents » au cinéma le Grand Action.

Diffusion des connaissances[modifier | modifier le code]

Jean-Philippe Uzan s’investit depuis sa thèse dans la diffusion des connaissances. Il a donné plus d’une centaine de conférences grand public[25], développé des projets pédagogiques dans le cadre scolaire et écrit deux livres pour enfants. Il a contribué à plusieurs ouvrages collectifs et écrit plusieurs livres de vulgarisation ainsi qu’un documentaire sur la relativité générale.

Depuis 2003 il est membre du comité de programmation du festival d’Astronomie de Fleurance[26] auquel il participe régulièrement. En 2006, avec Roland Lehoucq et Elisabeth Vangioni il propose le premier festival astro-jeune. En 2017, il imagine pour la cloture du festival une conférence entre science, art et littérature complètement dans noir, accompagné de ses deux enfants[27].

En 2017, il est élu secrétaire général de l’Uranoscope de France, une association visant à développer relation entre astronomes, professionnels ou non, à travers le monde. Il s'implique activement aux côtés de l'association "Les p'tits cueilleurs d'étoiles"[28] créée par Sylvain Bouley pour amener le ciel aux enfants hospitalisés.

Il est le parrain[29] du 19ème Salon des jeux Mathématiques, organisé par le Comité International des Jeux Mathématiques (CIJM) place Saint-Sulpice en mai 2018.

Il est à l’origine du projet Sanctuary[30] visant à déposer sur la Lune, sur le lieu même où Apollo 17 avait aluni, un sanctuaire des connaissances de l’humanité. Ce projet piloté par Benoit Faiveley est aujourd’hui mené par un collectif constitué de Nathalie Besson, Martin Krzywinski, Roland Lehoucq, Emmanuel Pietriga, Jean-Sébastien Steyer et Jean-Philippe Uzan. L’objet de 800 grammes sera accueilli par le module lunaire ALINA développé par l’équipe allemande du PTS[31]. Son lancement avec Space X est planifié au printemps 2019.

Travail avec des artistes[modifier | modifier le code]

Jean-Philippe Uzan travaille à développer des projets ou créé des univers avec plusieurs artistes. Il explique sa vision de ce genre de collaborations et de la porosité entre arts et sciences sur France Inter dans l’émission les Savanturiers[32] (2017).

De 2005 à 2010, il travaille avec le metteur en scène Etienne Pommeret à l’écriture et à la création de la pièce de théâtre Kant[33], basée sur un texte de l’écrivain norvégien Jon Fosse. La pièce se déroule en trois actes: le texte de Jon Fosse dans lequel le jeune Christopher âgé de 9 ans s’interroge sur la finitude de l’univers. Un univers infini l’angoisse et comment imaginer une fin à l’univers. Qu’y aurait-il après? Suit une mini-conférence explorant la notion de l’infini et la façon dont les astronomes et les penseurs ont abordé l’infinitude de l’univers. Le tout se finit par un échange avec le public. La pièce a été jouée une centaine de fois avec les acteurs Julien Flament, Muriel Martinelli (2005-2006) puis Sarah Taradach (2007-2010), et Jean-Philippe Uzan.

Suite a un projet avec le compositeur Eddie Ladoire initié par la Fondation 93 dans une école élémentaire de Bobigny, nait l’idée de l’astronome aveugle, que Jean-Philippe Uzan décrit dans son ouvrage « L’harmonie secrète de l’univers » (2017). Ce projet mènera à la création de l’installation musicale Vostok[34] en collaboration avec le compositeur Eddie Ladoire et le plasticien Joep van Lieshout. Cette pièce électroacoustique s’écoutant dans une cabine a été créée le 9 décembre 2010 à la Cité des Sciences de Paris. Elle a été présenté lors de la Nuit Blanche du 1 octobre 2011 et a été acquise par le Centre national des arts plastiques en 2012.

Depuis 2015 il collabore avec le compositeur Fabien Waksman avec qui il a piloté un projet pédagogique[35] dans le cadre de l’Opéra de Paris avec des étudiants en composition du Conservatoire national supérieur de musique et de danse de Paris et en science de l’Université Pierre et Marie Curie. La Création du spectacle « L’harmonie de l’Univers » a eu lieu au CNSMDP le 8 avril 2016. Leur collaboration s’est aussi concrétisée par la composition par Fabien Waksman du quintette avec piano « Le baiser de la mort » créé en 2016[36].

Entre 2015 et 2016, Jean-Philippe Uzan et Zoé Thouron écrivent trois épisodes de la rubrique « Matière Grise » de La Revue dessinée mais cette dernière ne trouvant pas son public sera arrêtée fin 2016. Pour la revue Quadrature il a écrit une nouvelle de science fiction intitulée « Ceteris Paribus »[37].

Depuis 2015, il participe au groupe de travail « L’incertitude des formes » au Studio national des arts contemporains du Fresnoy. Dans ce cadre, il travaille avec Arnaud Petit et Alain Fleischer pour créer « Formulaire », un diptyque vidéo autour des modèles mathématiques de l’Institut Henri Poincaré exposé au Palais de Tokyo dans le cadre de l’exposition « Le rêve des formes » (12 juin-12 septembre 2017)[38].

C’est au Fresnoy qu’il rencontre l’artiste SMITH avec qui il développe plusieurs projets. Il fait une apparition dans TRAUM (en particulier dans une performances au Transpalette de Bourges en janvier 2017). Il participe à la création du projet « Saturnium » avec SMITH et Antonin-Tri Hoang (titulaires du prix Swiss Life pour Saturnium). Il imagine le faux cahier de Marie Curie relatant la découverte de ce crypto-élément chronoactif, les travaux de Bogdan-Joe Liu-Khury et leur analyse par Stephany Hawqueen. Le projet est décrit dans le livre éponyme publié par Acte Sud (2017) et dans Télérama [39].

Dans la revue « Palais », il lance avec l’artiste SMITH le projet Désidération.[40] Entre Science et fiction, ils imaginent l’histoire d’une humanité nouvelle en quête d’un lien organique avec les étoiles, se connectant physiquement au cosmos et s’ouvrant ainsi à une altérité extraterrestre. Mi-fictionnel mi-manifeste, cet univers questionne les notions d’identité, d’altérité, notre lien l’univers et la solitude cosmique qui en découle. Le projet se décline sous diverses formes (conférences, performances, photos, films, textes,…) Leur première performance sur ce sujet a eu lieu au Collège de France le 6 septembre 2017[41].

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Ouvrages collectifs[modifier | modifier le code]

  • "Objets Mathématiques", sous la direction de l'Institut Henri Poincaré, CNRS Editions (2017), (ISBN 978-2-271-11743-4)
  • "The philosophy of cosmology", sous la direction de K. Chamcham, J. Silk, J.D. Barrow and S. Saunders, Cambridge University Press (2017), (ISBN 978-1107145399)
  • "Une énergie, des énergies - Comment fonctionne le monde ?", sous la direction de B. Salviat, B. Proust et K. Allégraud, Belin (2015), (ISBN 978-2701193533)
  • "Variations sur un même ciel", sous la direction de Jean-Philippe Uzan, édition La Ville Brûle (2012), (ISBN 9782360120314)
  • "Dark energy: observational and theoretical approaches", sous la direction de Pilar Ruiz-Lapuente, Cambridge University Press (2010), (ISBN 9780521518888)
  • "Le ciel à découvert", sous la direction de Jean Audouze, CNRS Éditions (2010) (ISBN 9782271069184)
  • "Panorama de la physique", sous la direction de Gilbert Pietryk, Belin (2007), (ISBN 9782701139722)

Participation à des ouvrages[modifier | modifier le code]

  • "Saturnium, conte musical et photographique", Antonin-Tri Hoang & SMITH, avec Jean-Philippe Uzan, Acte Sud (2017), (EAN 314-9-02811-372-3)

Films et documentaires[modifier | modifier le code]

  • "Einstein et la Relativité Générale : une histoire singulière"[42], Q. Lazzarotto (Real.), J. Eisenstaedt et J.-P. Uzan (auth.), Look at sciences / RMC Découverte (Prod.) (2015).
  • "Entre ciel et Terre - Einstein reconstruit l'univers"[43], E. Turpin (Real.), intervenant (2015) - Diffusion Arte.
  • "Galilée, une étoile est née"[44], P. Tourancheau (Real.), intervenant (2007) - diffusion France 5.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. J.-P. Uzan, The fundamental constants and their variation: observational and theoretical status, Rev. Mod. Phys. 75, 403-455 (2003)
  2. A. Coc et al., Coupled variations of fundamental couplings and primordial nucleosynthesis, Phys. Rev. D 76, 023511 (2007)
  3. P.A.R. Ade et al., Planck intermediate results. XXIV. Constraints on variation of fundamental constants [1]
  4. S. Ekström et al., Effects of the variation of fundamental constants on Pop III stellar evolution, Astron. Astrophys. 514 (2010) A62, [2]
  5. J. Bergé et al., MICROSCOPE first constraints on the violation of the weak equivalence principle by a light scalar dilaton [3].
  6. J.-P. Uzan & F. Bernardeau, Lensing at cosmological scales: a test of higher dimensional gravity, Phys. Rev. D 64, 083004 (2001)
  7. J.-P. Uzan, The acceleration of the universe and the physics behind it, Gen. Relat. Grav. 39, 307-342 (2007)
  8. G. Cusin, C. Pitrou,& J.-P. Uzan, Anisotropy of the astrophysical gravitational wave background I: analytic expression of the angular power spectrum and correlation with cosmological observations [4]
  9. G. Cusin, I. Dvorkin, C. Pitrou, J.-P. Uzan, Wandering in the astrophysical gravitational wave background: first predictions of its angular power spectrum [5].
  10. P. Fleury, J. Larena, & J.-P. Uzan, The theory of stochastic cosmological lensing [6]
  11. P. Fleury, J. Larena, & J.-P. Uzan, Weak gravitational lensing of finite beams, [7]
  12. Voir par exemple ses revues [8], [9] et [10]
  13. J.-P. Uzan, G. Ellis & C. Clarkson, Time Drift of Cosmological Redshifts as a Test of the Copernican Principle, Phys. Rev. Lett. 100, 191303 (2008)
  14. C. Pitrou, T. Pereira, & J.-P. Uzan, Weak-lensing B-modes as a probe of the isotropy of the universe [11]
  15. J.-P. Luminet et al., Dodecahedral space topology as an explanation for weak wide-angle temperature correlations in the cosmic microwave background, Nature 425, 593 (2003) [12]
  16. F. Bernardeau & J.-P. Uzan, Inflationary models inducing non-Gaussian metric fluctuations, Phys. Rev. D 67, 121301 (2003)
  17. C. Pitrou, J.-P. Uzan, & F. Bernardeau The cosmic microwave background bispectrum from the non-linear evolution of the cosmological perturbations, JCAP 07, 003 (2010)
  18. T.S. Pereira, C. Pitrou, & J.-P. Uzan, Theory of cosmological perturbations in an anisotropic universe, JCAP 09, 006 (2007)
  19. C. Pitrou, T.S. Pereira & J.-P. Uzan, Predictions from an anisotropic inflationary era, JCAP 04, 004 (2008)
  20. F. Bernardeau, L. Kofman, & J.-P. Uzan, Modulated fluctuations from hybrid inflation, [13]
  21. S. Mukohyama & J.-P. Uzan, From configuration to dynamics - Emergence of Lorentz signature in classical field theory [14]
  22. Ecouter l'interview de la RTS [15].
  23. Voir le documentaire [16]
  24. Les séances et débats sont accessibles sur [17]
  25. voir par exemple les conférences [18], [19], [20]
  26. Site du Festival: [21]
  27. Conférence 2017 dans le noir au Festival de Fleurance: [22]
  28. site de l'association: [23]
  29. Voir le site du CIJM: [24] et [25]
  30. Le projet Sanctuary est décrit sur [26]
  31. Site des PTS: [27]
  32. Podcast de l'émission: [28]
  33. Description du spectacle: [29]
  34. Le projet est décrit sur le site de la Fondation 93: [30] et sur [31]
  35. Voir l'annonce de la création sur [32] et sur [33]
  36. Voir le site du festival 2016: [34]
  37. Le texte est accessible sur le site de la revue: [35]
  38. Voir l'annonce du Palais de Tokyo: [36]
  39. J. Bindé , Machine à dunes, lampe à grenouilles... La science est-elle l'avenir de l’art ?, [37]
  40. Le texte manifeste a été publié dans la revue du Palais de Tokyo, Palais#25 (juin 2017).
  41. La conférence est accessible sur le site du Collège de France: http://www.college-de-france.fr/site/alain-prochiantz/symposium-2017-09-06-11h30.htm
  42. Extrait sur la chaine youtube de l'IHP: [38]; data on IMDb [39].
  43. [40].
  44. [41].

Liens externes[modifier | modifier le code]