Physique

De l’infiniment petit à l’infiniment grand, le monde qui nous entoure recèle de nombreux mystères. Depuis l’aube des temps, l’humanité s’interroge sur la nature des choses et les lois qui dictent la marche de l’univers. La curiosité, principale motivation des physiciennes et physiciens, les a conduits à des découvertes aussi fascinantes que la structure de l’atome, la théorie de la relativité, la physique quantique ou encore la double hélice de l’ADN.

La physique est la science fondamentale du monde naturel. On la divise habituellement en deux parties: la physique classique et la physique moderne.

La physique classique permet de décrire les phénomènes naturels à l’échelle macroscopique. Elle comporte la mécanique newtonienne, la thermodynamique et la théorie électromagnétique. Elle est complétée par la théorie de la relativité restreinte, émise par Einstein en 1905, qui a conduit à une nouvelle conception de l’espace, du temps et du mouvement. La description détaillée du mouvement d’un satellite est par exemple possible dans le cadre de la mécanique classique. C’est ce qui a permis, entre autre, à l’être humain d’aller sur la Lune.

La physique moderne, née au cours du 20^e siècle, tient compte de la nature discrète de la matière. La mécanique quantique, qui adopte une approche complètement différente de la physique classique, s’applique à toute une variété de systèmes. Elle permet par exemple de prédire avec précision les niveaux d’énergie des atomes. La dualité onde-particule, qui s’applique aussi bien à la lumière (notion de photons) qu’aux particules élémentaires tels les électrons, constitue un succès de la physique moderne.

Les mathématiques représentent un outil indispensable pour toutes les sciences et en particulier pour la physique. Elles constituent le langage universel qui permet aux scientifiques de se comprendre. C’est pourquoi un accent est mis sur les mathématiques au début des études de physique. La physique est avant tout une science expérimentale dans laquelle chaque nouvelle théorie doit être confrontée à la réalité. Dans ce contexte, la notion de mesure est essentielle et des études en physique ne peuvent se concevoir sans travaux pratiques.

Présentation du programme

Les physiciennes et physiciens sont à la fois des chercheuses et chercheurs et des gestionnaires de projets et d’équipes qui planchent à la résolution de problèmes techniques concrets. Leur formation de généraliste leur ouvre des perspectives professionnelles presque aussi vastes que le champ d’investigation de leur branche de prédilection. La recherche fondamentale, la recherche appliquée dans le domaine des technologies de pointe, le management d’entreprises ou d’institutions publiques, ou encore l’enseignement sont autant d’options de carrière possibles où les physiciennes et physiciens peuvent évoluer en fonction de leurs aspirations et de leur champ de compétence. Tout en étant ancrée dans le concret, la formation en physique requiert de bonnes aptitudes en mathématiques, un goût prononcé pour la rigueur scientifique et un penchant pour la conceptualisation et l’abstraction.

Bachelor: plan d’études simplifié

La première année permet d’acquérir des connaissances de base en analyse, algèbre linéaire et physique générale (année propédeutique).

Les étudiantes et étudiants entament ensuite la formation plus spécifique avec, entre autres, des cours en mécanique analytique, physique quantique, physique statistique et physique du solide. Ce programme est complété par des options et des travaux pratiques.

Master: perspectives

La formation Master propose une vaste palette d’options couvrant la quasi-totalité des domaines de la physique moderne:

Physique théorique, quantique et statistique
Physique du solide
Relativité et cosmologie
Physique des plasmas
Optique
Physique nucléaire et corpusculaire
Biophysique
Astrophysique
Systèmes non-linéaires
Chaos

La formation englobe en outre des travaux pratiques qui s’effectuent dans l’un des laboratoires de l’EPFL (physique des hautes énergies, physique des accélérateurs, physique des surfaces, etc.).

Il est également possible, pour 30 crédits ECTS supplémentaires, de choisir une spécialisation (Mineur) dans des domaines comme les technologies spatiales ou médicales, ou encore d’effectuer un stage de quatre à six mois dans l’industrie pour obtenir le titre d’ingénieur physicien.

Informations détaillées

Le Master interdisciplinaire en Science et ingénierie quantiques est conçu pour préparer les diplômées et diplômés de divers horizons à gérer le nouveau paradigme amené par la science et la technologie quantiques dans la manière dont nous traitons les données, communiquons, mesurons et calculons. Grâce à leur vision élargie des divers aspects du domaine, ils auront la capacité de se développer dans cette nouvelle et bouleversante perspective technologique.

Informations détaillées

D’autres programmes sont également proposés après la réussite du Bachelor, notamment certains Masters interdisciplinaires.
Plus d’informations sur les programmes d’études Master.

Veuillez noter que les informations concernant la structure des programmes ainsi que les plans d’études simplifiés sont susceptibles d’être ajustés et qu’ils ne sont pas juridiquement contraignants. Seuls les règlements et plans d’études officiels font foi.

Perspectives professionnelles

Les diplômées et diplômés en physique, grâce à leur large compréhension des phénomènes et à leurs grandes compétences en modélisation, peuvent saisir des opportunités professionnelles dans des institutions variées et des entreprises actives dans des domaines en mutation perpétuelle tels que l’électronique, les nanotechnologies, la science des matériaux, ou encore les technologies médicales.

Leur solide formation théorique et pratique, ainsi que leur capacité à s’adapter à tous les domaines nécessitant un esprit analytique, leur permettent également de faire valoir leurs compétences dans les secteurs de la banque ou de l’assurance.

Enfin, alors qu’une partie des spécialistes choisit l’enseignement pour partager sa fascination pour cette discipline, d’autres s’orientent vers la recherche et le développement en poursuivant leur cursus académique au sein de l’un des nombreux programmes doctoraux proposés en Suisse ou à l’étranger.

Nos alumni racontent…

On trouve des physiciennes et physiciens partout: de la recherche fondamentale à la finance, de l'ingénierie à la politique.

Thibaut Vernay, Bachelor et Master en Physique, puis thèse de Doctorat au Centre de Recherche en Physique des Plasmas

Je travaille pour une entreprise de télécommunication d’envergure nationale, upc cablecom, où je m’occupe de l’analyse statistique et de la modélisation du contact center (le centre par lequel passent les clientes et clients pour régler des problèmes techniques ou demander des renseignements). Nos prévisions, par exemple sur le nombre d’appels à venir pour le contact center, font non seulement appel à des modèles statistiques avancés, mais sont aussi cruciales pour optimiser l’occupation des agentes et agents du centre.

Avant de découvrir le monde des entreprises, j’ai d’abord travaillé dans celui de la recherche fondamentale. Après mon Master, j’ai en effet continué avec une thèse de Doctorat au Centre de Recherche en Physique des Plasmas de l’EPFL (CRPP), l’un des meilleurs labos européens dans le domaine. Le sujet de la physique des plasmas (gaz chauds) me fascinait et je voulais approfondir ma compréhension dans ce domaine.

La vie en tant que doctorant est plutôt agréable, mais elle requiert aussi de la ténacité! Un projet de thèse est un processus parfois compliqué, qui nécessite une bonne résistance mentale pour faire face aux inévitables difficultés de la recherche. Mais les doctorantes et doctorants bénéficient d’une certaine liberté dans l’organisation de leur temps, sont intégrés dans un groupe de recherche – le CRPP regroupe en général 20 à 30 doctorantes et doctorants de tous les continents, ce qui permet d’évoluer dans un environnement international et très sympathique – et peuvent voyager une fois par année pour participer à une conférence et y présenter leurs propres recherches.

Après ma thèse, je me suis très vite adapté à mon nouvel emploi: les physiciennes et physiciens EPF sont préparés à tous les défis professionnels. Même si trouver un premier emploi peut prendre quelques mois, il faut rester persévérant et mobile! Une fois la transition effectuée, la qualité de la formation EPF (avec un Master ou une thèse) et l’esprit analytique qu’elle développe font en général la différence dans le monde du travail.

Aujourd’hui, ce travail me permet de combiner l’aspect business d’une entreprise avec celui de la technologie liée aux réseaux de communication. Le domaine des télécommunications, en perpétuelle évolution, est toujours passionnant. De plus, j’apprécie découvrir le monde du business tout en continuant à faire quelques exercices de mathématiques!