Yves Pomeau

Yves Pomeau, né en , est un physicien et mathématicien français, directeur de recherche émérite au CNRS et membre correspondant de l'Académie des sciences.

Yves Pomeau
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Carrière

Il est chercheur au CNRS de 1965 à 2006, terminant sa carrière au département de physique de l’ENS (laboratoire de physique statistique) en 2006.

Il a été deux ans maître de conférences en physique a l’École Polytechnique (1982-1984), puis expert scientifique auprès de la Direction générale de l’armement jusqu’en . Il a également travaillé dans des universités aux États-Unis. Il a été chercheur invité aux Schlumberger-Doll Laboratories, dans le Connecticut aux USA, de 1983 à 1984, puis professeur invité au MIT, en mathématiques appliquées, en 1986, et en physique à l’Université de San Diego, en 1993. Il a aussi travaillé en tant que professeur au département de mathématiques de l'Université de l'Arizona, de 1990 à 2008, et au Laboratoire national de Los Alamos en 2007-2008.

Il a publié près de 400 articles scientifiques[1].

Recherche

Dans sa thèse[2],[3], il a montré que dans un fluide dense les interactions étaient différentes de ce qu’elles sont à l’équilibre et se propagent par les modes hydrodynamiques, ce qui entraîne la divergence des coefficients de transport à deux dimensions d’espace.

Ceci a éveillé son intérêt pour la mécanique des fluides, et pour la transition vers la turbulence. Avec Paul Manneville, il a découvert[4] un nouveau mode de transition vers la turbulence, la transition par intermittence temporelle, qui a été confirmé par de nombreuses observations expérimentales.

Généralisant des idées de sa thèse, avec Uriel Frisch et Brosl Hasslacher (en), il a trouvé[5] un modèle microscopique très simplifié de fluide qui permet de simuler très efficacement les mouvements complexes d’un fluide réel.

Réfléchissant à la situation de la transition vers la turbulence dans les écoulements parallèles, il a montré[6] que celle-ci se fait par un mécanisme de contagion, et non d’instabilité locale. La conséquence est que cette transition appartient à la classe des phénomènes de percolation dirigée en physique statistique, ce qui a été aussi amplement confirmé par des études expérimentales et numériques.

De ses travaux plus récents, il faut distinguer ceux concernant un phénomène typiquement hors d’équilibre, celui de l’émission de photons par un atome maintenu dans un état excité par un champ intense qui crée des oscillations de Rabi. La théorie de ce phénomène nécessite une prise en compte précise des concepts statistiques de la mécanique quantique. Avec Martine Le Berre et Jean Ginibre, il a montré[7] que la bonne théorie était celle d’une équation de Kolmogorov fondée sur l’existence d’un petit paramètre, le rapport du taux d’émission des photons à la fréquence atomique elle-même.

Avec son étudiant Basile Audoly et Martine Ben Amar, il a développé[8] une théorie des grandes déformations des plaques élastiques qui l'a conduit à introduire le concept de “d-cône”, soit celui de cône géométrique préservant la développabilité globale de la surface, une idée reprise maintenant par la communauté de mécanique du solide.

La théorie de la supraconductivité fait appel à l’idée de formation de paires d’électrons qui deviennent plus ou moins des bosons subissant une condensation de Bose-Einstein. Cette formation de paires expliquerait la division par deux du quantum de flux dans une boucle supraconductrice. Avec Len Pismen et Sergio Rica[9], il a montré qu’en revenant à l’idée de Lars Onsager expliquant la quantification de la circulation dans les états quantiques fondamentaux, il n’est pas nécessaire de faire appel à la notion de paires d’électrons pour comprendre cette division par deux du quantum de circulation.

Hormis les situations simples, la capillarité reste un domaine où des questions fondamentales restent posées. Il a montré[10] que les divergences apparaissant dans l'hydrodynamique de la ligne de contact mobile sur une surface solide ne pouvaient s'éliminer qu'en tenant compte de l'évaporation et de la condensation près de cette ligne. Les forces capillaires sont presque toujours insignifiantes dans la mécanique des solides. Néanmoins, avec Serge Mora et d'autres chercheurs[11], il a montré théoriquement et expérimentalement que des filaments de gel mous sont soumis à l'instabilité de Rayleigh-Plateau, instabilité jamais observée jusque là pour un solide.

Formation

Prix et récompenses

Notes et références
  1. « Publications »
  2. (en) Pomeau, Y., « A new kinetic theory for a dense classical gas », Physics Letters A, vol. 27, no 9,‎ , p. 601-2 (DOI 10.1016/0375-9601(68)90072-8)
  3. (en) Pomeau, Y., « A divergence free kinetic equation for a dense boltzmann gas », Physics Letters A, vol. 26, no 7,‎ , p. 336 (DOI 10.1016/0375-9601(68)90683-X)
  4. Manneville, P. and Pomeau Y., « Intermittency and the Lorentz model », Physics Letters A,‎ 1979. 75 (1-2), p. 1-2
  5. Frisch, U., B. Hasslacher, and Pomeau Y., « Lattice-gas automata for the Navier-Stokes equation », Physical Review Letters,‎ 1986. 56(14), p. 1505-8
  6. Pomeau, Y., « Front motion, metastability and subcritical bifurcations in hydrodynamics », Physica D,‎ 1986. 23 (1-3), p. 3-11
  7. Pomeau Y., Le Berre M. et Ginibre J., « Ultimate Statistical Physics, Fluorescence of a single atom », J. Stat. Phys. Special Issue,‎ 26 (2016)
  8. Audoly B., Pomeau Y., Elasticity and Geometry, Oxford Publishing,
  9. Pismen, L., Pomeau Y., and Rica S., « Core structure and oscillations of spinor vortices », Physica D,‎ 1998. 117 (1/4), p. 167-80
  10. Y. Pomeau, « Représentation de la ligne de contact mobile », CRAS Série,‎ iib, t. 328 (2000), p. 411-416
  11. S. Mora et al., « Capillarity driven instability of a soft solid », Phys Rev. Lett,‎ 205, (2010)
  12. « Académie des sciences »

Liens externes

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