Institut Elie Cartan de Nancy (IECN) et Laboratoire de Physique des Matériaux (LPM)
Laboratoires rattachés au CNRS de l'Université Henri Poincaré (Nancy I)

GROUPE DE TRAVAIL PHYS/MAT

Coordination: M.Henkel (LPM) et J.Unterberger (IECN)





Le programme des exposés pour l'année 2004-2005 se trouve sur la page suivante.
 
 





















Le groupe de travail, né en juin 2000 à l'instigation de deux mathématiciens, Dominique Manchon
(aujourd'hui à Clermont-Ferrand) et Jérémie Unterberger, et d'un physicien théoricien,
Malte Henkel, se réunit depuis lors régulièrement un lundi sur deux à 14 heures en salle de
conférences de l'Institut Elie Cartan (2ème étage).  Y participent une douzaine de personnes,
mathématiciens ou physiciens, originaires de Nancy, Metz ou Strasbourg.  Des personnes extérieures
sont invitées de temps en temps pour donner un séminaire ponctuel, non nécessairement lié aux exposés
précédents.

Il a pour objectif de promouvoir la compréhension mutuelle entre mathématiciens et physiciens,
notamment autour de thèmes pouvant intéresser les deux communautés (théorie quantique des champs,
théorie conforme des champs,  physique statistique, systèmes intégrables, représentations d'algèbres de Lie,
groupes quantiques...), et de conduire à des travaux en collaboration.

L'année 2000-2001 a été consacrée à une introduction à  la théorie quantique des champs; beaucoup
d'exposés (cf. infra) sont disponibles librement en version électronique sur le web, et un livret devrait
bientot etre édité en interne, que vous pourrez demander à l'un des organisateurs.
 
 


Quelques liens intéressants en théorie quantique des champs :




 
 
 
 
 
 

 
Année 2000 - 2001 :  Introduction à la théorie quantique des champs

 
 

Mardi 30 mai 2000 :

10h00 : Dominique Manchon : Le formalisme lagrangien et le formalisme hamiltonien en mécanique classique. Notes disponibles en version dvi, ps, pdf.

Mardi 6 juin 2000 :

10h00 : Dominique Manchon : Le formalisme lagrangien et le formalisme hamiltonien en mécanique classique (suite et fin)

10h30 : Jérémie Unterberger : Introduction à la quantification du champ libre (d'après S. Weinberg)

Mardi 13 juin 2000 :

10h00 : Jérémie Unterberger : Introduction à la quantification du champ libre - Suite (d'après S. Weinberg)

Mardi 20 juin 2000 :

10h00 : Jérémie Unterberger : Introduction à la quantification du champ libre - Fin (d'après S. Weinberg).
Notes disponibles en version tex, dvi, ps.

Mardi 27 juin 2000 :

10h00 : Dominique Manchon : Le champ électromagnétique : approche non-relativiste et approche relativiste

***

Lundi 9 octobre 2000 :

14h00 : Réunion d'organisation.

Lundi 16 octobre 2000 :

14h00 : Lionel Bérard-Bergery : Le langage des fibrés.

Lundi 23 octobre 2000 :

14h00 : Lionel Bérard-Bergery : Le langage des fibrés (suite).

Lundi 30 octobre 2000 :

14h00 : Relâche.

Lundi 6 novembre 2000 :

14h00 : Dragi Karevski : Principes de base de la mécanique quantique dans une présentation historique. Exemple de l'oscillateur harmonique. Notes disponibles en version ps

Lundi 13 novembre 2000 :

14h00 : Didier Arnal : Le groupe de Poincaré et ses représentations projectives (utilisation de la théorie de Mackey). Masse, spin (ou hélicité) d'une particule élémentaire. Spineurs et équation de Dirac.

Lundi 20 novembre 2000 :

14h00 : Mourad Laoues : Suite de l'exposé précédent.

Lundi 27 novembre 2000 :

14h00 : Malte Henkel : Introduction à la quantification des champs

Lundi 4 décembre 2000 :

14h00 : Malte Henkel : Introduction à la quantification des champs (suite)

Lundi 11 décembre 2000 :

14h00 : Malte Henkel : Introduction à la quantification des champs (fin)

Lundi  18 décembre 2000 :

14h00 : Mourad Laoues : Le groupe de Poincaré et ses représentations projectives (fin). Notes disponibles en version dvi, ps, pdf.

Lundi 8 janvier 2001 :

14h00 : Dominique Manchon : Le formalisme lagrangien et le formalisme hamiltonien pour l'électromagnétisme.

Lundi 15 janvier 2001 :

14h00 : Jérémie Unterberger : Construction covariante des champs libres (d'apres S. Weinberg) .

Lundi 22 janvier 2001 :

14h00 : Tilmann Wurzbacher : Théorème de Noether appliqué à l'électromagnétisme : courant et charge.
 

Lundi 29 janvier 2001 : Relache.

Lundi 5 février 2001 :

14h00 : Dominique Manchon : introduction aux champs en interaction : le modele Phi4.

Lundi 12 février 2001 : Relache.

Lundi 19 février 2001 :

14h : Dragi Karevski : l'integrale de chemins.

Lundi 26 février 2001 :

14h : Dominique Manchon : Scattering et formule LSZ.

Lundi 5 mars 2001 :

14h : Dominique Manchon : Graphes de Feynman.
14h 30 : Malte Henkel : Introduction au groupe de renormalisation.

Lundi 12 mars 2001 : relache

Lundi 19 mars 2001 :

14h : Malte Henkel : Introduction au groupe de renormalisation (suite).

Lundi 26 mars 2001 :

14h : Malte Henkel : Introduction au groupe de renormalisation (suite).

Lundi 23 avril 2001 :

14h : Malte Henkel : Introduction au groupe de renormalisation (suite).

Lundi 30 avril 2001 :

14h : Malte Henkel : Introduction au groupe de renormalisation (suite et fin).

Lundi 7 mai 2001 :

14h : Zoran Konkoli (Universite de Goteborg) : Titre à preciser.

Lundi 14 mai 2001 :

Relache

Lundi 21 mai 2001 :

14h : Jérémie Unterberger : L'algorithme de Bogoliubov.

Lundi 28 mai 2001 :

14h : Dominique Manchon : Introduction aux algèbres de Hopf. Algèbres de Hopf de Connes et Kreimer.

Lundi 4 juin 2001 :

Relache (lundi de pentecote).
 

Lundi 11 juin 2001 :

14h : Alessandra Frabetti (Lausanne) : Algèbres de Hopf, arbres et renormalisation en QED.

Lundi 18 juin 2001 :

14h : Christian Brouder (Jussieu) : Algèbres de Hopf et renormalisation : le cas de 2 paramètres (charge et masse).
 

Lundi 25 juin 2001 :

14h : Réunion d'organisation du groupe de travail pour la rentrée prochaine.
 



 
 

Année 2001 - 2002 : Systèmes exactement résolubles en mécanique statistique et systèmes intégrables
 

Références :

W. Eckhaus, A. Van Harten : the inverse scattering transformation and the theory of solitons : an introduction. North-Holland, mathematics studies N° 50, 1981.

M. Guest : Harmonic maps, loop groups, and integrable systems.
London Mathematical Society Student Texts, 38.
Cambridge University Press, Cambridge, 1997.
 

L. D. Faddeev, L. A. Takhtajan : Hamiltonian methods in the theory of solitons.
Springer-Verlag, 1987.

N. Hitchin, G. B. Segal,  R. S. Ward : Integrable systems : twistors, loop groups and Riemann surfaces.
Oxford graduate texts in mathematics. Clarendon, Oxford, 1999 (lire notamment le chapitre écrit par Segal).
 
 
 

La première partie du groupe de travail portera sur les systèmes exactement résolubles en mécanique
statistique, avec une lecture suivie du livre de R. J. Baxter, Exactly solved models in statistical mechanics
(Academic Press, 1982).

La deuxième partie portera sur les systèmes intégrables. Nous lirons notamment le livre de W. Eckhaus
et  A. Van Harten, The inverse scattering transformation and the theory of solitons : an introduction (North-Holland, mathematics studies N° 50, 1981) afin de comprendre la méthode de scattering inverse et la construction des solitons sur l'exemple de l' équation de KdV.
 
 
 
 

Lundi 1er octobre 2001 :

14h : Dragi Karevski : Fondements de la mécanique statistique.

15h45 : Jérémie Unterberger : Fondements de la mécanique statistique (suite), modèle d'Ising à une dimension.
Notes disponibles en version tex, dvi, ps

Lundi 15 octobre 2001 :

14h : Philippe Bonneau : La dualité dans le modèle d'Ising.

15h45 : Jérémie Unterberger : Modèle d'Ising en dimension 2.

Lundi 5 novembre 2001 :

14h00 : Jérémie Unterberger : Modèle d'Ising en dimension 2 (suite).

15h45 : Jérémie Unterberger : Modèle d'Ising en dimension 2 (fin).

Lundi 19 novembre 2001 :

14h00: Alan Picone : Modèle de glace via l'ansatz de Bethe.

15h45 : Malte Henkel : Modèle de glace via l'ansatz de Bethe (suite).
 

Lundi 3 décembre 2001 :

14h00: Alan Picone : Modèle de glace via l'ansatz de Bethe (suite).

14h00: Alan Picone : Modèle de glace via l'ansatz de Bethe (fin).
 

Jeudi 20 décembre 2001 :

9h00 : Malte Henkel : Ansatz de Bethe et chaines XXZ.

10h30 : Jérémie Unterberger : Modèle de glace via les méthodes algebriques.
 

Lundi 14 janvier 2002 :

Malte Henkel : Modèles quantiques XXZ.

28 janvier 2002 :

Dominique Manchon : Modèle à  8 sommets.

11 février 2002 :

Dominique Manchon : Modèle à  8 sommets (suite).

4 mars 2002 :

Malte Henkel : Modèle à  8 sommets (suite et fin).
 

25 mars 2002 :

Jérémie Unterberger : Introduction à  l'équation de Schroedinger non linéaire d'après Faddeev et Takhtajan.
 
 

8 avril 2002 :

Jérémie Unterberger : Introduction à  l'équation de Schroedinger non linéaire d'après Faddeev et Takhtajan (suite).

22 avril 2002 :

Malte Henkel : Equation de KdV et diffusion inverse.

6 mai 2002 :

Dragi Karevski : Solutions solitoniques.
 
 

27 mai 2002 :

14h00 : D. Manchon : Systèmes de Toda.

15h45 : T. Wurzbacher : L'approche de Lax (d'après Eckhaus et Van Harten chap. III).

3 juin 2002 :

 J. Unterberger : diffusion et diffusion inverse pour l'équation de Schrodinger.
 

10 juin 2002 :

J. Unterberger : diffusion et diffusion inverse pour l'équation de Schrodinger (suite).
 
 



 
 

Année 2002-2003 : Introduction à la théorie conforme des champs et aux algèbres de vertex
 
 
 

Références :

V. Kac : Vertex Algebras for Beginners.
University Lectures Series, Vol. 10. American Mathematical Society, 1997.

V. G. Kac, A. K. Raina : Bombay Lectures on highest weight representations of infinite dimensional Lie algebras.
Advanced Series in Mathematical Physics, Vol. 2. World Scientific, 1987.
 
 
 

En janvier 2003,  un certain nombre d'exposés ont été fait en commun avec le
groupe de travail "Arbres et combinatoire" de l'équipe de probabilités de l'IECN,  au sujet des
 processus stochastiques SLE (Stochastic Loewner Equation), en lien avec la théorie conforme des champs.
 

Lundi 19 mai 2003 :

14h :   Malte Henkel : Introduction à la théorie conforme des champs et aux algèbres de vertex (suite).

Lundi 5 mai 2003 :

14h :  Jérémie Unterberger  et Malte Henkel : Introduction à la théorie conforme des champs et aux algèbres de vertex (suite).

Lundi 14 avril 2003 :

14h30 : Jérémie Unterberger  : Introduction à la théorie conforme des champs et aux algèbres de vertex (suite).
 

Lundi 31 mars 2003 :

14h30 : Jérémie Unterberger  : Introduction à la théorie conforme des champs et aux algèbres de vertex.

Lundi 17 mars 2003 :

14h (noter l'heure inhabituelle) : Philippe Bonneau : Algèbre de Virasoro et représentations de plus haut poids (d'après Kac et Raina).

Lundi 17 février 2003 :

14h30 : Camille Laurent : Correspondance boson-formion, hiérarchie Kadomtsev-Petviashvili (KP) et
                                            systèmes intégrables (suite et fin).

Lundi 10 février 2003 :

14h30 : Michel Rausch de Traubenberg : Introduction aux algèbres de Kac-Moody (suite).

16h     : Camille Laurent : Correspondance boson-fermion, hiérarchie Kadomtsev-Petviashvili (KP) et
                                            systèmes intégrables.

Lundi 27 janvier 2003 :

14h30 : Exposé d'Alexander Cardona  (Université Libre de Bruxelles)
                 "Anomalies de phase et anomalies traciales en théorie de Chern-Simons"

Dans cet exposé on definira les traces régularisées (sur l'algèbre des opérateurs pseudo-
différentiels) et les anomalies traciales associées, puis on discutera les relations entre des
anomalies traciales et des anomalies en théorie quantiquedes champs  - illustrées dans le
cas de modèles de Chern-Simons.  On montrera que l'anomalie provenant d'une ambiguité
de phase pour les déterminants $\zeta$-regularisés, qui décrivent des fonctions de partition
de théories de Chern-Simons, peut être interprétée comme une anomalie traciale. Ceci
s'explique par le fait que les traces régularisées ne commutent pas avec la différentiation
extérieure. Pouvant s'exprimer en termes de résidus de Wodzicki, ces anomalies traciales
héritent d'une propriété de localité, ce qui nous amène à trouver un lien avec la théorie de
l'indice, et plus particulièrement - dans le modèle de Chern-Simons - avec le théorème
d'Atiyah-Patodi-Singer.
 

Lundi 20 janvier 2003 :

14h30 : Michel Rausch de Traubenberg : Introduction aux algèbres de Kac-Moody (suite).
 

Lundi 16 décembre 2002 :

14h30: Michel Rausch de Traubenberg  : Introduction aux algèbres de Kac-Moody.

Lundi 2 décembre 2002 :

14h :  Jérémie Unterberger : Introduction à la théorie des représentations des algèbres de Lie semi-simples (suite).

Lundi 18 novembre 2002 :

14h : Jérémie Unterberger :  Introduction à la théorie des représentations des algèbres de Lie semi-simples.

Lundi 4 novembre 2002 :

14h :  Jérémie Unterberger : Structure des algèbres de Lie semi-simples (suite).
 

Lundi 28 octobre 2002 :

14h : Jérémie Unterberger : Structure des algèbres de Lie semi-simples.
 

Lundi 14 octobre 2002 :

14 h : Malte Henkel : Rappels sur les systèmes intégrables (d'après Eckhaus et Van Harten).
 
 
 
 
  Année 2003-2004 : Fondements probabilistes
des systèmes statistiques hors équilibre


Nous étudierons cette année les fondements probabilistes de la physique statistique hors-équilibre thermodynamique; notamment, ses différentes formulations en termes d'équations différentielles stochastiques ou
de théorie des champs. Nous suivrons pour commencer les livres de Zwanzig et de Van Kampen (cf. bibliographie
ci-dessous).


Références :

Robert Zwanzig, Non-equilibrium statistical physics (Oxford University Press, 2001). Pas encore disponible dans les bibliotheques
universitaires a priori.

H. J. Kreuzer, Non-equilibrium thermondynamics and its statistical foundations.

N. G. Van Kampen. Stochastic processes in physics and chemistry (North Holland, Elsevier, 1992).
 
 


 

Mercredi 19 novembre 2003

14h : M. Henkel, Exposé introductif (inspiré du 1er chapitre du Zwanzig).

Mercredi 03 décembre 2003

14h : M. Henkel, Quelques problèmes physiques conduisant à une modélisation stochastique.

Mercredi 17 décembre 2003

14h :  M. Henkel, Modélisation stochastique, exposants critiques et théorie quantique des champs.

Mercredi 7 janvier 2004

14h : J. Unterberger, Equation de Langevin, équation de Fokker-Planck et équation maitresse. Introduction
au calcul stochastique.

Mercredi 14 janvier 2004

Exposé exceptionnel de D. Manchon (dpt de mathématiques de Clermont-Ferrand):
   Renormalisation et algèbres de Hopf filtrées connexes.
 

Résumé La théorie quantique des champs, dans son approche perturbative, met en jeu des intégrales en général divergentes, chacune de ces intégrales étant codée par un graphe de Feynman. Chaque théorie (par exemple la théorie $\phi3$, la théorie $\phi4$, l'électrodynamique quantique ou le modèle standard) est gouvernée par son propre jeu de graphes. La renormalisation consiste, au moins dans un premier temps, à extraire de chacune de ces intégrales une quantité finie. A. Connes et D. Kreimer ont mis en évidence une structure d'algèbre de Hopf graduée connexe commutative sur l'ensemble des graphes de Feynman d'une théorie, qui gouverne le procédé de renormalisation.
 

       Dans cet exposé nous mettons en évidence les aspects purement algébriques de ces travaux en les mettant en perspective dans le cadre général d'une algèbre de Hopf filtrée connexe, commutative ou non. En particulier nous montrons que la décomposition de Birkhoff et la formule de type scattering mises en évidence par A. Connes et D. Kreimer ont encore un sens dans ce contexte général.
 

Lundi 19 janvier 2004

Exposé exceptionnel de Claude Roger (dpt de mathématiques de l'université Lyon I):
    Cohomologie des algèbres de Lie de dimension infinie et algèbres super-conformes.

Seront à  l'honneur à  la fois la géométrie,  les algèbres de Lie de dimension infinie et la théorie conforme des champs.
 

Mercredi 21 janvier 2004

14h :  J. Unterberger,  Equation de Langevin, équation de Fokker-Planck et équation maitresse. Introduction
au calcul stochastique (suite).