Yves Pomeau

Yves Pomeau, né en 1942, est un mathématicien et physicien français, directeur de recherche émérite au CNRS et membre correspondant de l'Académie des sciences.

Carrière

Il est chercheur au CNRS, de 1965 à 2006, terminant sa carrière comme DR0 au Département de physique de l’ENS (Laboratoire de physique statistique) en 2006.

Il a été deux ans (1982-1984) maître de conférences en physique a l’École Polytechnique, puis expert scientifique auprès de la Direction générale de l’armement jusqu’en . Il a également travaillé dans des universités aux Etats-Unis. Il a été Visiting Scientist, aux Schlumberger-Doll Laboratories (Connecticut, USA) de 1983 à 1984, puis professeur invité au MIT, en mathématiques appliquées, en 1986, et en physique à l’UC San Diego, en 1993. Il a aussi travaillé en tant que Professeur, avec tenure, à mi-temps au department of Mathematics, University of Arizona, de 1990 à 2008 et en tant que Ulam Scholar au CNLS, Los Alamos National Lab, en 2007-2008.

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

Formation

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 entraine la divergence des coefficients de transport à 2 dimensions d’espace.

Ceci a éveillé son intérêt pour la mécanique des fluides, et pour la transition vers la turbulence. Avec Paul Manneville ils ont 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 Frisch et Hasslacher ils ont 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 les 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 dans une théorie satisfaisant les contraintes fondamentales d’une telle théorie. Avec Martine Le Berre et Jean Ginibre ils ont 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, ils ont développé [8] une théorie des grandes déformations des plaques élastiques qui les a conduit à introduire le concept de “d-cöne” 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] ils ont montré, qu’en revenant à l’idée d’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/condensation près de cette ligne. Les forces  capillaires sont presque toujours insignifiantes dans la mécanique des solides. Néanmoins avec Serge Mora et collaborateurs[11] ils ont 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.

Prix et récompenses
  • Prix Perronnet-Bettancourt (1993) décerné par le gouvernement espagnol pour une recherche en collaboration entre la France et l’Espagne.

Notes et références
  1. « Publications »
  2. Pomeau, Y., « A new kinetic theory for a dense classical gas », Physics Letters A,‎ 1968. 27a(9), p. 601-2
  3. Pomeau, Y., « A divergence free kinetic equation for a dense boltzmann gas », Physics Letters A,‎ 1968. a 26(7), p. 336
  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 »
  13. « Médaille Boltzmann »

Liens externes
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