La création de ces deux chaires est rendue possible grâce à un investissement de 4 millions de dollars de la Fondation Krembil – auxquels s’ajoutent 4 autres millions de dollars de l’Institut Périmètre. Les deux chaires portent les noms de pionniers de la physique théorique :

• la chaire Fondation-Krembil-Galilée de physique théorique de l’Institut Périmètre;
• la chaire Fondation-Krembil-William-Rowan-Hamilton de physique théorique de l’Institut Périmètre.

Connue pour son soutien important de la recherche médicale, de l’éducation et de projets de services sociaux, la Fondation Krembil est également d’avis que des investissements aux frontières de la science à l’Institut Périmètre contribueront à un meilleur niveau d’instruction et de prospérité pour tous dans l’avenir.

« Nous considérons qu’il s’agit d’un investissement intelligent – non seulement économique, mais intellectuel, éducatif et culturel – dans quelque chose qui bénéficiera profondément à tous les Canadiens et au monde entier », a déclaré Mark Krembil, président de la Fondation.

« L’Institut Périmètre est un établissement exceptionnel, et ces deux nouvelles chaires permettront à de jeunes physiciens théoriciens parmi les plus brillants au monde de tirer le maximum de leurs recherches. C’est donc avec enthousiasme que notre fondation participe à un programme aussi innovateur de chaires de recherche, et soutient la réflexion profonde et les découvertes qu’il rend possibles. » [traduction]

Neil Turok, directeur de l’Institut Périmètre, a déclaré : « Nous sommes extrêmement reconnaissants envers la Fondation Krembil de son investissement dans l’Institut Périmètre et dans l’avenir de la physique théorique. Cette contribution constitue un appui majeur à notre modèle unique de partenariat public-privé pour la recherche fondamentale. » [traduction]

L’Institut Périmètre vient de recruter deux jeunes scientifiques exceptionnels comme premiers titulaires de ces chaires :

Kevin Costello : l’un des meilleurs jeunes mathématiciens au monde, sera en congé du Département de mathématiques de l’Université Northwestern pour occuper la chaire Fondation-Krembil-William-Rowan-Hamilton de physique théorique de l’Institut Périmètre.

« Ce qui distingue Kevin Costello, c’est qu’il est un grand mathématicien qui s’aventure dans le domaine de la physique beaucoup plus profondément que d’autres mathématiciens exceptionnels travaillant dans des domaines semblables », a déclaré Edward Witten, de l’Institut d’études avancées de Princeton et récipiendaire d’une médaille Fields. « Sa présence à l’Institut Périmètre apportera sans doute une dimension nouvelle produisant une synergie entre des travaux mathématiques exceptionnels et la recherche en physique. » [traduction]

Davide Gaiotto : jeune physicien mathématicien de premier plan à l’échelle mondiale, a été recruté de l’Institut d’études avancées de Princeton. Il occupera la chaire Fondation-Krembil-Galilée de physique théorique de l’Institut Périmètre. Les progrès qu’il a réalisés dans la compréhension des champs quantiques lui ont valu en 2013 un prix Nouveaux horizons en physique, d’une valeur de 100 000 $, et « ouvrent la voie à des descriptions mathématiques plus puissantes des particules et des forces de l’univers », a affirmé Neil Turok, directeur de l’Institut Périmètre.

« Kevin Costello et Davide Gaiotto sont de brillants jeunes théoriciens qui découvrent de nouvelles formulations de notre description la plus fondamentale de la réalité, a ajouté M. Turok. Leur recrutement comme titulaire des nouvelles chaires Hamilton et Galilée est un franc succès. Nous nous attendons à ce qu’ils suscitent de grands efforts de recherche en physique mathématique, qui produiront des résultats importants et enthousiasmants dans le domaine. » [traduction]

LE PROGRAMME DE CHAIRES DE RECHERCHE DE L’INSTITUT PÉRIMÈTRE

Le recrutement de MM. Costello et Gaiotto représente un progrès important dans les efforts entrepris par l’Institut Périmètre pour réunir des scientifiques de classe mondiale autour des questions parmi les plus fondamentales de la physique. Les deux nouvelles chaires s’ajoutent à la chaire Groupe financier BMO Isaac-Newton de physique théorique de l’Institut Périmètre (occupée par Xiao-Gang Wen, l’un des plus grands théoriciens de la matière condensée, recruté du MIT en 2011) et à la chaire Mike-et-Ophelia-Lazaridis-Niels-Bohr de physique théorique de l’Institut Périmètre (occupée par Neil Turok, directeur de l’Institut Périmètre, recruté de l’Université de Cambridge en 2008).

L’Institut Périmètre travaille au recrutement d’autres chercheurs en vue de la mise sur pied de deux nouvelles chaires, ce qui portera bientôt à six le nombre de chaires de recherche de l’Institut. À long terme, l’Institut vise à créer un ensemble unique de chaires de recherche, portant le nom de physiciens parmi les plus grands de l’histoire. On prévoit que les chaires de recherche de l’Institut Périmètre seront parmi les plus attrayantes au monde en physique théorique.

Les nouveaux titulaires des chaires Krembil sont tous deux dans la trentaine, mais ils sont déjà renommés dans leur domaine. Leur nomination récente leur procurera les ressources, la liberté de recherche et les occasions de collaboration dont ils auront besoin pour réaliser d’importantes percées en physique mathématique.

« C’est avec enthousiasme que je me joins à l’Institut Périmètre, car c’est l’un des rares instituts au monde où les frontières entre des disciplines comme les mathématiques et la physique sont éliminées, a déclaré M. Costello. Mes travaux se situent à la rencontre des mathématiques et de la physique, et l’Institut Périmètre s’intéresse de manière évidente à ce genre de recherches. » [traduction]

Davide Gaiotto a dit occuper avec « humilité » une chaire portant le nom de Galilée. Il espère pouvoir mener des recherches de pointe dignes de ce nom prestigieux. « L’Institut Périmètre offre un milieu merveilleux favorisant les travaux, les progrès et de nombreuses interactions des chercheurs dans bien des domaines intéressants de la physique théorique, a-t-il déclaré. La chaire Galilée complète et renforce les ressources de l’Institut Périmètre et me permettra de bâtir une équipe solide en théorie quantique des champs et en physique mathématique. » [traduction]

L’IMPORTANCE DES MATHÉMATIQUES POUR LA PHYSIQUE

Les mathématiques constituent le langage commun de toutes les branches de la science explorées à l’Institut Périmètre – cosmologie, information quantique, gravité forte, physique des particules, matière quantique, etc. Elles jouent donc un rôle vital dans la résolution des questions les plus fondamentales sur les origines, la structure et l’avenir de notre univers. Avec ce nouvel investissement en mathématiques et en physique mathématique, l’Institut Périmètre intensifie considérablement ses efforts pour occuper une place de choix dans le monde. Un peu plus d’une décennie après sa fondation, l’Institut Périmètre est en bonne voie d’atteindre son but ambitieux, comme le montre un classement récent des établissements de recherche dans le monde.

CLASSEMENT DE L’EXCELLENCE SCIENTIFIQUE

Une étude récente sur l’excellence scientifique, intitulée Mapping Scientific Excellence – et dont l’auteur principal appartient à la Société Max-Planck en Allemagne – classe l’Institut Périmètre au cinquième rang mondial des centres de physique et d’astronomie, et au deuxième rang des instituts de physique théorique – tout juste derrière l’Institut d’études avancées de Princeton, où Einstein a travaillé.

Cette nouvelle étude indépendante se distingue par le fait qu’elle se fonde sur une mesure objective de l’impact scientifique mesuré par les citations répertoriées dans la plus grande base de données de littérature scientifique au monde. Elle montre que l’Institut Périmètre devient une importante plaque tournante de la recherche fondamentale et est une « étoile montante à l’échelle mondiale » [traduction], comme le dit Maxim Kontsevich, physicien théoricien de renommée mondiale et récipiendaire de la médaille Fields. Ce nouveau classement, ainsi que les deux nouvelles chaires mises sur pied grâce à la Fondation Krembil, ajoutent au dynamisme de l’Institut Périmètre, qui s’attaque à certaines des plus grandes questions de la science, en vue de faire progresser le savoir et l’ingéniosité de l’être humain pour les générations futures.

« Tout cela s’inscrit parfaitement dans l’action de notre fondation », a déclaré Robert Krembil, à l’origine de la Fondation Krembil. « La vision de l’Institut Périmètre, sa position de chef de file et les recherches de pointe qu’il mène sont exemplaires. Tout cela montre que l’Ontario et le Canada peuvent occuper une place importante en physique théorique et dans la pensée innovatrice à l’échelle de la planète. Qui ne voudrait pas s’associer à une telle entreprise? » [traduction]

LES TITULAIRES DE CHAIRE : KEVIN COSTELLO ET DAVIDE GAIOTTO

Kevin Costello est un jeune mathématicien exceptionnel, qui travaille sur certains des problèmes les plus difficiles de la physique théorique et leurs liens avec des mathématiques de pointe. Il a récemment fait paraître l’ouvrage Renormalization and Effective Field Theory (Renormalisation et théorie effective des champs), monographie inédite qui introduit de nouveaux outils mathématiques dans la théorie quantique des champs. Né en Irlande, M. Costello a obtenu en 2003 un diplôme de l’Université de Cambridge et est actuellement professeur à l’Université Northwestern. Il jouit d’une réputation enviable auprès de ses collègues plus âgés. Deux des physiciens mathématiciens vivants les plus importants – Maxim Kontsevich et Edward Witten – ont fortement appuyé son recrutement. « Cette nomination ajoutera sans aucun doute une nouvelle dimension très forte aux recherches effectuées à l’Institut Périmètre sur les mathématiques et la physique de la théorie quantique des champs » [traduction], a déclaré M. Witten. Maxim Kontsevich a qualifié d’« excellent » le choix de MM. Costello et Gaiotto comme titulaires de ces chaires de recherche et a affirmé notamment que les travaux les plus récents de Kevin Costello sont « absolument remarquables ».

Davide Gaiotto est considéré par plusieurs comme l’un des jeunes spécialistes les plus brillants de la théorie quantique des champs. Né en Italie, il a obtenu son doctorat à l’Université de Princeton en 2004. Il a ensuite été postdoctorant à l’Université Harvard de 2004 à 2007, puis membre à long terme de l’Institut d’études avancées de Princeton de 2007 à 2011. M. Gaiotto a réalisé plusieurs percées conceptuelles importantes dans le domaine des champs quantiques à couplage fort, à l’intérieur d’un cadre unifié appelé supersymétrie. Il a obtenu la médaille Gribov de la Société européenne de physique en 2011 et un prix Nouveaux horizons en physique de la Fondation des Prix de physique fondamentale en 2013.

HAMILTON ET GALILÉE

William Rowan Hamilton a inventé le formalisme dans lequel toute la physique moderne s’exprime maintenant. Dans les années 1830, il a reformulé la mécanique newtonienne comme un « principe de moindre action », jetant les fondements mathématiques de la révolution quantique du début du XX^e siècle. Les travaux de ce physicien, astronome et mathématicien irlandais se sont révélés indispensables pour l’étude de théories des champs telles que l’électromagnétisme, l’hydrodynamique et la relativité générale. Sa plus grande contribution dans le domaine des mathématiques pures a été la découverte des quaternions, ensemble de nombres hypercomplexes maintenant beaucoup utilisés en physique quantique ainsi qu’en infographie. Les formules fondamentales des quaternions lui sont venues à l’esprit alors qu’il traversait le Broome Bridge pour se rendre à une réunion de l’Académie royale d’Irlande. Il écrivit plus tard qu’« un circuit électrique sembla se fermer, et une étincelle se produire » [traduction] alors qu’il gravait la formule sur une pierre du pont. Une plaque commémore maintenant cette découverte à l’endroit exact où elle eut lieu.

Galilée fut le premier à réunir les mathématiques et l’expérience pour fonder la discipline de la physique moderne telle que nous la connaissons. Physicien, mathématicien, inventeur et philosophe italien, Galilée fut, peut-être davantage que toute autre personne, à l’origine de la naissance de la science moderne. Ses contributions à l’astronomie d’observation comprennent la confirmation par télescope des phases de Vénus, la découverte des quatre plus gros satellites de Jupiter, ainsi que l’observation et l’analyse des taches solaires. Sa formulation de l’inertie, de la loi des corps en chute libre et des trajectoires paraboliques ont inspiré la découverte par Newton des lois universelles du mouvement et de la gravitation. Les découvertes réalisées par Galilée à l’aide du télescope ont révolutionné l’astronomie et ont pavé la voie à l’acceptation du système héliocentrique de Copernic, qui plaçait le Soleil, et non la Terre, au centre de l’univers. Lorsque l’Église catholique condamna l’héliocentrisme en 1632, Galilée fut poursuivi par l’Inquisition et reconnu coupable d’hérésie. Il passa le reste de sa vie en résidence surveillée.