Laboratoire de Physique Théorique d'Oran

Le Laboratoire de Physique Théorique d’Oran, abrégé LPTO est créée en juillet 2000, et il a été successivement dirigé par Pr. Mohamed Lagraa, premier directeur du laboratoire, puis par Pr Farida Iddir. Il est actuellement dirigé par Pr Ahmed Meziane depuis l'année 2020. Depuis sa création, le laboratoire contribue au développement de la recherche scientifique dans le domaine de la physique théorique et fondamentale, en favorisant les activités de recherche, la formation par la recherche, l'encadrement et la collaboration scientifique.
Le LPTO regroupe actuellement 22 chercheurs et enseignants-chercheurs, organisés en quatre équipes de recherche, couvrant plusieurs thématiques complémentaires de la physique contemporaine, dont les intitulés sont :

Equipe 1 : Relativité générale, quantification et unification.
Tout en conservant le thème porteur de la quantification de la gravitation, deux autres axes, toujours en relation avec le contexte de la relativité générale sont ajoutés aux thèmes de recherches de l'équipe dont les travaux de recherches s'articuleront autours des trois axes suivants:
1. Modèle de mousses de spins: c'est la suite naturelle du thème de la quantification hamiltonienne de la gravitation telle que définie dans le programme de recherche précédent. En particulier, il s'agit de contourner les difficultés de la gravitation quantique à boucles (LQG, loop quantum gravity) en utilisant le formalisme de l'intégrale de chemin.
2. Théories altérnatives à la matière noire: ce thème s’inscrit dans le thème de recherche portant sur les alternatives théoriques à l’hypothèse de la matière noire en relation avec le problème de la courbe de rotation des galaxies faisant suite au travail, N. Djeghloul, “Modified Circular Velocity Law”, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 478, Issue 3, 3423 (Oxford University Press, 2018)
.3. Géométrisation de l’électromagnétisme dans le cadre non-Riemanin,

Equipe 2 : Structures multi-symplectiques pour la géométrisation de la physique.
Le programme de recherche proposé est axé principalement sur la géométrie multi-symplectique qui constitue une extension naturelle de la géométrie symplectique standard, particulièrement adaptée aux théories des champs classiques et quantiques. Contrairement à la mécanique analytique où l'on travaille sur l'espace des phases, l'approche multi-symplectique utilise des variétés de jets ou des fibrés de formes de Poisson pour traiter le temps et l'espace sur un pied d'égalité. Notre proposition de programme de recherche est articulé autour de quatre axes majeurs.
Axe 1 : Fondements Géométriques et Algèbres de Lie-Rinehart
Axe 2 : Géométrisation des Théories de Jauge et Gravitation
Axe 3 : Quantification Multi-symplectique
Axe 4 : Systèmes Intégrables et Physique Non-Linéaire par application des structures multi-symplectiques à l'analyse de la stabilité et de l'intégrabilité des EDP.

Equipe 3 : Quantification BRST et la gravitation topologique.
Dans le domaine de la gravitation et dans le contexte de la symétrie kappa-Poincaré, nous programmons de développer une théorie de
jauge de la gravitation basée sur le groupe kappa-Poincaré.
Ceci nécessite le calcul différentiel sur les groupes quantiques [S . L. Woronowicz, Commun . Math. Phys. 122 (1989) 125] pour mieux déterminer les composantes de la forme courbure pour la construction de l’action de la gravitation à 4 dimensions. A cette fin, le développement du formalisme de la connexion par le biais de la construction d’un fibré quantique [H.D. Doebner and M.Tahiri, J. Geom. Phys. 36 (2000) 117] est nécessaire. Ceci va permettre au paramètre kappa de déformation d’influencer la géométrie standard de l’espace-temps et d’apparaitre finalement dans la courbure quantique sur laquelle se construit l’action de la gravitation. Enfin, dans le secteur de la gravitation topologique, nous programmons de généraliser les travaux réalisés dans les articles [A. Meziane, M. Tahiri, Phys.Rev.D71, (2005)104033 ] et [R. Aouane, M. Menaa, M. Tahiri , Class.Quant.Grav. 24 (2007) 2445-2451,] et ceci afin de réaliser une version topologique avec le groupe de Poincaré dans des dimensions superieures à 4D ainsi qu’avec le groupe général linéaire associé à la gravitation métrique affine. Ensuite, construire les observables torsionnelles et déduire une généralisation de l’invariant de Nieh-Yan.

Equipe 4 : Modèles intégrables, physique statistique et groupes quantiques.
Le thème de recherche dans cette équipe se divise en deux parties.
La premiére partie se rapporte à l'étude des théories de champs conformes à deux dimensions et la description des systèmes statistiques critiques. On s’intéresse particuliérement à l’identification des modèles statistiques critiques définis
sur des géométries avec bords par les modèles minimaux des Théories conformes avec bords (BCFT).
Dans la deuxième partie il y a deux axes. Le premier axe: Groupes quantiques et modèles intégrables. Dans ce dernier En mécanique classique, un système dynamique dont l'espace des phases est à 2N dimensions est dit complètement intégrable s’il existe N fonctions (appelées aussi « Hamiltoniens » ou « charges ») en involution vis a vis de la structure de Poisson. En théorie des champs classique, ce concept se traduit – en conséquence - par l'existence d'une infinité de quantités conservées en involution. L'existence de telles quantités permet d'obtenir de nombreux résultats exacts concernant la dynamique du système, sans avoir recours à un schéma d'approximation. Au niveau quantique, les systèmes intégrables sont définis de façon similaire en substituant aux crochets de Poisson des commutateurs.
Les travaux proposés ici sont une contribution à la compréhension des outils mathématiques régissant ces modèles. Nous avons démontré, dans une série de papiers, l’existence d’une nouvelle classe de solutions de l’équation de Yang-Baxter et étudié en détails les modèles statistiques associés. Ces modèles sont caractérisés par des paramètres libres, contrairement aux modèles existants. Les fonctions hamiltoniennes (les fonctions conservatives) ont été également construites explicitement à partir de ces nouvelles solutions. On propose par la suite : 1. Généraliser des résultats ; 2. Calculer les fonctions de corrélations et analyser l’influence de ces paramètres libres dans différents domaines (Modèle d’Ising, Chain de Spin et en ferroélectricité, etc.). A priori, ces paramètres peuvent être contrôlés pour reproduire le maximum de quantités physiques en adéquation avec la réalité.

Cette organisation permet de développer des travaux scientifiques autour de différentes thématiques de la physique théorique et de favoriser les échanges et les collaborations entre chercheurs.

À travers ses activités de recherche et d’encadrement, le laboratoire participe à la formation de jeunes chercheurs et au développement des compétences scientifiques dans des domaines de la physique théorique, tels que la gravitation, les théories des champs, la cosmologie, la physique des hautes énergies, et la physique mathématique. Il constitue également un espace de collaboration et d’échange scientifique au sein de l’Université Oran 1 et avec la communauté scientifique nationale et internationale.