Mathematical physics

lphys2112  2019-2020  Louvain-la-Neuve

Mathematical physics
Note du 29 juin 2020
Sans connaitre encore le temps que dureront les mesures de distances sociales liées à la pandémie de Covid-19, et quels que soient les changements qui ont dû être opérés dans l’évaluation de la session de juin 2020 par rapport à ce que prévoit la présente fiche descriptive, de nouvelles modalités d’évaluation des unités d’enseignement peuvent encore être adoptées par l’enseignant ; des précisions sur ces modalités ont été -ou seront-communiquées par les enseignant·es aux étudiant·es dans les plus brefs délais.
5 crédits
30.0 h
Q1
Enseignants
Ringeval Christophe;
Langue
d'enseignement
Anglais
Préalables
Avoir suivi LPHYS1202 est un atout
Thèmes abordés
Cette unité d'enseignement a pour but la présentation et l'approndissemment des structures mathématiques  supportant l'édifice de la physique moderne. Celles-ci seront présentées en suivant le flot logique dans lequel elles se construisent tout en illustrant par des exemples pratiques leur utilité pour la physique.
Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :

1 a.     Contribution de l'unité d'enseignement aux acquis d'apprentissage du programme (PHYS2M rt PHYS2M1)
            1.2, 2.1, 2.5, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4
b.    Acquis d'apprentissage spécifiques à l'unité d'enseignement
Au terme de cette unité d'enseignement, l'étudiant.e sera capable de :
1.     énoncer les axiomes associées aux structures  mathématiques abordées ;
2.     énoncer et démontrer les théorèmes principaux qui sont utilisés en physique ;
3.     généraliser et appliquer les techniques vues en cours à de nouveaux problèmes physiques.       
 

La contribution de cette UE au développement et à la maîtrise des compétences et acquis du (des) programme(s) est accessible à la fin de cette fiche, dans la partie « Programmes/formations proposant cette unité d’enseignement (UE) ».
Contenu
L’arborescence de l’unité d’enseignement prend racine sur les thèmes suivants :
- Notions de topologie
   * Rappel de topologie euclidienne
   * Espaces connectés, groupe topologique
- Théorie de la mesure et intégration de Lebesgue
   * Espaces et fonctions mesurables
   * Intégrale de Lebesgue
   * Applications aux probabilités
- Distributions et fonctions de Green
   * Fonctions tests et distributions
   * Opérations et transformées de Fourier
   * Fonctions de Green
- Théorie spectrale des opérateurs dans les espaces de Hilbert
   * Rappel: définition et propriétés élémentaires des espaces de Hilbert
   * Fonctionnelles linéaires et opérateurs
   * Spectre des opérateurs bornés
   * Opérateurs non-bornés, auto-adjoint, symétriques
   * Théorème spectral
   - Notions de géométrie différentielle
  * Variétés et formes différentielles
  * Flots, dérivée de Lie et commutateurs
  * Dérivée extérieure
Méthodes d'enseignement
Les activités d’apprentissage sont constituées par des cours magistraux alternant entre exposés théoriques et des applications pratiques et laissant place à des séances de questions-réponses.
Modes d'évaluation
des acquis des étudiants
L’évaluation se fait sur base d’un examen écrit de 2 heures portant sur les notions théoriques vues en cours ainsi que leur application à des problèmes nouveaux.
Bibliographie
- Geometry, Topology and Physics, Nakahara.
- Méthodes mathématiques pour les sciences physiques, Schwartz.
- Lebesgue Measure and Integral, Craven.
Faculté ou entité
en charge
PHYS


Programmes / formations proposant cette unité d'enseignement (UE)

Intitulé du programme
Sigle
Crédits
Prérequis
Acquis
d'apprentissage
Master [60] en sciences physiques

Master [120] en sciences physiques