Quand la physique topologique aide à décrypter le climat de la terre

Au cours du discours public à l’ICISE, le Professeur américain Brad Marston a montré comment des concepts issus de la physique théorique permettent de mieux comprendre les ondes atmosphériques et océaniques, et leurs liens avec les grands phénomènes climatiques comme El Niño.

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Le Professeur Brad Marston au discours public, le 18 juin à l’ICISE.

Le 18 juin, le Centre international de science et d’éducation interdisciplinaires (ICISE- International Center of Interdisciplinary Science Education), dans le quartier de Quy Nhon Nam, province de Gia Lai (Centre), a accueilli le Professeur Brad Marston, physicien à l’Université Brown (États-Unis) et président de l’American Physical Society (APS), pour une conférence consacrée aux "Ondes d’origine topologique dans le système terrestre fluide et au-delà".

Près de 200 participants, réunis sur place et en ligne, ont pris part à cette rencontre, parmi lesquels des élèves des lycées d’excellence Lê Quy Dôn et Chu Van An (Gia Lai), du lycée spécialisé Luong Van Chanh (Dak Lak), ainsi que de nombreux étudiants, doctorants et passionnés de sciences.

À travers un exposé accessible et riche en perspectives interdisciplinaires, le physicien américain a invité son auditoire à découvrir un champ de recherche en plein essor : l’application des concepts de la physique topologique à l’étude de l’atmosphère et des océans. Une approche novatrice qui renouvelle la compréhension de certains phénomènes géophysiques et climatiques à l’échelle planétaire.

Un dialogue entre physique théorique et sciences de la Terre

Selon lui, la rotation de la terre rompt la symétrie d’inversion temporelle et engendre ainsi des ondes de Kelvin et de Yanai dans les régions équatoriales, lesquelles peuvent être interprétées comme des états de bord protégés par des propriétés topologiques.

Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives pour l’étude de la météorologie, de l’océanographie et des sciences du climat.

Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives pour l’étude de la météorologie, de l’océanographie et des sciences du climat.

Les ondes de Kelvin dans le Pacifique jouent notamment un rôle essentiel dans le phénomène El Niño–Oscillation australe (ENSO), l’un des mécanismes climatiques les plus influents à l’échelle mondiale. Pour le scientifique, cet exemple démontre que des concepts issus de la physique théorique fondamentale peuvent contribuer directement à une meilleure compréhension des phénomènes environnementaux et climatiques qui affectent la vie quotidienne.

"Cette conférence montre comment les outils de la physique et des mathématiques peuvent être mobilisés pour expliquer des phénomènes climatiques à l’échelle planétaire. Elle illustre parfaitement l’essor des approches interdisciplinaires dans la recherche contemporaine", ont souligné plusieurs participants à l’issue de la rencontre.

Au-delà des avancées théoriques, le Professeur Marston a également présenté les travaux récents de son équipe consacrés à l’observation directe de quantités topologiques dans la stratosphère terrestre. Il a par ailleurs évoqué des expériences actuellement menées à la Basic Plasma Science Facility (BaPSF) de l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA), visant à identifier des ondes d’origine topologique dans les plasmas magnétisés.

Selon les chercheurs, des phénomènes similaires pourraient exister non seulement sur Terre, mais également dans le système solaire et dans divers environnements astrophysiques.

La conférence a offert aux élèves, étudiants et amateurs de sciences l’opportunité d’échanger directement avec l’un des plus grands spécialistes mondiaux de la physique topologique et de la dynamique des fluides géophysiques.

L’ICISE, un pont entre science de pointe et grand public

Cette visite revêtait une dimension particulière puisqu’il s’agissait du premier retour du professeur Brad Marston au Vietnam depuis sa participation à la 3e édition des Rencontres du Vietnam, organisée à Hanoï en 1999, il y a 27 ans.

Le Professeur Brad Marston (tenant le bouquet de fleurs) au cœur des participants, réunis sur place, le 18 juin à l’ICISE.

Aujourd’hui, il préside l’American Physical Society (APS), l’une des plus importantes sociétés savantes au monde, représentant plus de 50.000 physiciens.

Sa présence à l’ICISE témoigne une nouvelle fois des liens étroits qu’entretient le centre avec la communauté scientifique internationale. Elle rappelle également une distinction marquante obtenue par le Professeur Trân Thanh Vân, président de l’Association "Rencontres du Vietnam" et directeur de l’ICISE, qui s’est vu décerner en 2011 la médaille Tate de l’American Institute of Physics (AIP) en reconnaissance de son rôle majeur dans la promotion de la coopération scientifique internationale.

Selon l’ICISE, l’organisation régulière de conférences grand public animées par des scientifiques de renommée mondiale constitue l’une de ses missions essentielles. Chaque visite de chercheurs internationaux est ainsi l’occasion de créer des espaces de dialogue ouverts permettant aux élèves, étudiants et citoyens d’accéder directement aux connaissances scientifiques les plus récentes.

Depuis sa création au mois d’août 2013, l’ICISE a organisé des centaines d’activités de vulgarisation scientifique à Quy Nhon et dans de nombreuses localités du pays, en partenariat avec des lycées d’excellence, le Centre de découverte scientifique de Quy Nhon, le Centre national d’innovation (NIC) ainsi que plusieurs grandes universités vietnamiennes.

Au-delà de son rôle de plateforme d’échanges scientifiques internationaux, l’ICISE entend contribuer à l’émergence d’une véritable culture scientifique au sein de la société, fondée sur le partage des connaissances, le développement de l’esprit critique et la transmission du goût de la découverte aux jeunes générations.

Texte et photos : Câm Sa - ICISE/CVN

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