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Le programme PSI START ouvre la voie à de futurs physiciens

Cet été, des dizaines d’étudiants ont réalisé un saut quantique dans leurs études, guidés par des chercheurs en physique passionnés par la formation de la prochaine génération. Les citations de cet article sont traduites de propos tenus en anglais par Rahul Balaji, Hyo Jung (Catherine) Park et Dan Wohns.

Aerial shot of a group of students sitting on the floor in a semi circle

Rahul Balaji, étudiant de 1er cycle universitaire venu d’Inde, a toujours eu la passion d’apprendre. Par exemple, pendant ses études secondaires, sa curiosité l’a souvent amené à chercher des ressources au-delà de ce que son école pouvait offrir. Un jour, il a découvert un ensemble de cours en ligne — créés dans le cadre du programme PSI (Perimeter Scholars International – Boursiers internationaux de l’Institut Périmètre) — qui ont retenu son attention.

« Je me souviens d’avoir appris des concepts et différentes choses simplement en visionnant ces cours, dit-il. Et j’ai aussi appris ce qu’est l’Institut Périmètre. Cette année, je cherchais des stages auxquels poser ma candidature, et j’ai découvert que l’Institut Périmètre offre ce programme. Je me suis dit que c’était parfait pour moi. »

Sa candidature ayant été acceptée, M. Balaji est venu à l’Institut Périmètre étudier la physique à titre de stagiaire du programme PSI START. Avec un groupe d’étudiants ayant les mêmes intérêts que lui, il a passé 16 semaines cet été à travailler sur les sujets qui avaient tout d’abord capté son attention en ligne il y a plusieurs années.

Jeune homme portant une chemise bleue, debout devant son affiche de présentation de physique
Rahul Balaji, étudiant dans le programme PSI START

PSI START est un programme unique en son genre. Il est conçu pour donner aux étudiants en dernière année de 1er cycle universitaire une impulsion supplémentaire, en les mettant en contact avec des physiciens qui peuvent les guider dans certains des aspects les plus difficiles — et les plus prometteurs — de la recherche en physique fondamentale.

Ce programme comporte 2 parties : une école en ligne et un stage de recherche.

L’école en ligne dure 10 semaines. Elle combine des cours à suivre en direct et des périodes d’étude personnelle sur divers sujets. En 2022, les cours offerts portaient sur les intégrales de chemin, les symétries, les théories quantiques relativistes et les méthodes numériques — autant de sujets non généralement abordés dans les programmes de 1er cycle.

Hyo Jung (Catherine) Park, l’une des collègues de Rahul Balaji dans le programme, a estimé que l’école en ligne constitue une occasion précieuse d’accroître ses connaissances : « J’ai vraiment apprécié de pouvoir apprendre des concepts de physique théorique que nous n’abordons pas dans nos programmes de 1er cycle. »

Pendant les 2 dernières semaines de l’école en ligne, les étudiants travaillent en équipe sur des mini-projets sous la direction de chercheurs de l’Institut Périmètre. Certains de ces mini-projets portent sur des problèmes de recherche, alors que d’autres constituent des introductions pédagogiques à des sujets avancés de physique théorique.

Avec cette combinaison de cours et de mini-projets, l’école en ligne fournit des bases solides à tout étudiant de 1er cycle qui veut améliorer son niveau en physique fondamentale. Mais pour des étudiants comme M. Balaji et Mme Park, qui veulent appliquer dans la pratique les nouvelles connaissances acquises, le stage de 16 semaines du programme PSI START offre une expérience d’immersion encore plus complète. À titre d’assistants de recherche rémunérés, les stagiaires ont l’occasion de travailler de près avec des chercheurs de l’Institut Périmètre, sur place à Waterloo.

« Dès que l’on arrive ici, on voit des gens qui travaillent de partout, dit M. Balaji. Les tableaux noirs sont omniprésents. C’est un milieu où chacun est plongé dans la physique, dans son domaine respectif. Il y a beaucoup de personnes à qui je peux parler, de qui je peux apprendre. Je me sens comme une éponge qui essaie d’absorber de l’information. C’est vraiment bénéfique. »

Pendant les premiers mois qu’il a passés à l’Institut Périmètre, M. Balaji a été ravi de parler philosophie avec le professeur Lee Smolin. Il a aussi été inspiré par les conseils d’un autre professeur, Robert Spekkens, sur la recherche de vérités fondamentales.

« Je crois que cela illustre l’esprit de l’endroit, où l’on travaille fort en physique théorique, dit M. Balaji. Souvent, il peut être facile de perdre de vue ce vers quoi l’on va et ce qui nous motive. Le milieu est si dynamique ici […] avec cette motivation d’aller vers la vérité. Je dirais que j’ai vécu ici une expérience vraiment particulière. »

Jeune femme portant un chemisier noir, debout devant son affiche de présentation de physique
Hyo Jung (Catherine) Park, étudiante dans le programme PSI START

Mme Park a elle aussi vanté le caractère interactif du stage. Elle a été enchantée d’être immergée à ce point dans le milieu dynamique de recherche de l’Institut Périmètre. Elle a aussi insisté sur le fait que ça aide d’être avec un groupe de pairs ayant les mêmes passions.

« Mes collègues stagiaires sont très aimables et nous partageons tous les mêmes intérêts, dit-elle. Nous aimons tous les mathématiques et la physique, mais nous sommes aussi très différents : nous venons de divers pays et d’horizons variés, mais nous nous entendons très bien. Je crois que pendant ce stage je me suis fait des amis pour la vie. J’aime vraiment cela. »

Cette année, 62 étudiants de partout dans le monde ont participé à l’école en ligne du programme PSI START, et il y a eu 11 stagiaires de 8 pays, dont l’Inde, la Géorgie, la Chine, l’Équateur et le Brésil. Dan Wohns, directeur adjoint des programmes d’enseignement à l’Institut Périmètre, explique que ce programme est spécifiquement conçu pour offrir une formation exceptionnelle à la recherche et à la communication scientifique, peu importe la nationalité des étudiants.

« Les participants au programme PSI START forment un groupe diversifié d’étudiants du Canada et d’ailleurs dans le monde, dit-il. Afin de favoriser une grande variété d’antécédents, la seule exigence pour poser sa candidature au programme PSI START est l’intention de faire une demande d’admission à un programme d’études supérieures en physique théorique en 2023. Parmi quelque 500 candidats, nous avons choisi un groupe diversifié d’étudiants ayant fait preuve de leurs capacités et de leur motivation à étudier en physique. »

Un ingrédient-clé du succès du programme PSI START est l’engagement de ses intervenants à créer un milieu d’apprentissage accueillant et dynamique. « Parfois, nous pensons que la physique théorique est trop inaccessible, dit Mme Park, mais j’aimerais dire que, en particulier à l’Institut Périmètre, on fait de réels efforts pour la rendre vraiment accueillante et inclusive. »

M. Balaji est d’accord : « La physique a généralement la réputation d’être très fermée et froide, mais ce n’est pas le cas ici. On sent partout une ambiance chaleureuse, et c’est ce qui fait de ce lieu un endroit agréable. »

La mouture 2022 du programme PSI START — l’école en ligne et les stages — s’est terminée à la fin août. Mais des plans sont déjà en préparation pour l’année prochaine, et une nouvelle promotion d’étudiants aura l’occasion d’y participer.

« Je recommande sans réserve ce programme, dit M. Balaji. Si vous savez déjà que vous voulez travailler en physique théorique, ou si vous en avez la passion depuis longtemps, c’est ici qu’il vaut venir, car c’est ici que vous réaliserez votre plein potentiel. »

Pour être avisés de l’ouverture des candidatures au programme PSI START en 2023, inscrivez-vous ici.

Le programme PSI START bénéficie du soutien financier de Michael Serbinis et de Laura Adams.

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