Les pairs physiques de Minnesota/Minnesota’s physical peers

Pour ceux qui ont passé le GRE de physique la semaine dernière, attendre trois semaines de plus pour vos résultats peut être de la torture. Néanmoins, je présume que certains parmi vous avez déjà commencé à chercher des départements de physique pour des superviseurs potentiels et, de là, à écrire vos lettres de motivation et à demander trois lettres de référence. Si vous êtes de niveau pour Minnesota, alors vous pouvez prétendre à une place à n’importe laquelle (sauf dans les cas de Washington, UCSD/LA, auquel cas faites très attention si vous êtes un étudiant dépourvu de la citoyenneté états-unienne) dans cette liste pourvu que le sujet de recherche y soit au rendez-vous. Parce que, voyez-vous, les seules véritables différences substantielles entre Minnesota et ces départements de physique, en tant que programmes gradués, sont des différences liées aux sujets de recherche, plus qu’une réelle différence dans la qualité générale de la formation ou de la recherche.

Vous pourriez argumenter que Stony Brook, Rutgers ou Carnegie Mellon, ou encore Brown et Duke, sont des pairs physiques (vers le bas), mais vous pourriez également argumenter, vers le haut, pour Michigan, Yale (du moment que vous quittez les particules expérimentales) ou Columbia. Et ce, tout en sachant que ni Ohio State, ni Northwestern en sont à présent. Faites très attention à ne pas confondre le prestige global d’une université avec son prestige physique et ce, même si vous êtes absolument certain de ne rien vouloir savoir d’un emploi en R&D, même en industrie! (auquel cas peut-être qu’un PhD n’est peut-être pas pour vous) J’ai commis cette erreur et j’en ai probablement payé le prix fort, même si je l’ai fait plus ou moins pour couvrir mes arrières à la sortie, tout en tenant compte de la confiance que j’avais à l’époque de pouvoir aller jusqu’au bout d’un PhD.


 

For those who took the physics GRE last week, waiting three more weeks for your results can be torture. Nevertheless, I assume that some of you have already started looking into physics departments for prospective supervisors and, from there, write your personal statements and to ask for three letters of recommendation. If you are competitive for Minnesota, then you stand a chance at any of the following departments (except in the cases of Washington, UCSD/LA, in which case be very careful if you do not possess US citizenship) on this list as long as your research topic is there. Because, you see, the only real substantive differences between Minnesota and these physics departments, as graduate programs, are differences that stem from them pursuing different topics, more than any real difference in the overall educational or research quality.

You can make a case for Stony Brook, Rutgers or Carnegie Mellon, or even Brown and Duke, being physical peers (from the bottom), but you may also argue, from the top, for Michigan, Yale (as long as you stay outside of experimental particle physics) or Columbia. And all the while knowing that neither Ohio State, nor Northwestern are peers at present. Be very careful not to confuse the university-wide prestige with the physical prestige, even if you are absolutely certain not to desire a R&D job, even in industry! (in which case maybe a PhD isn’t for you) I made that mistake and I probably paid the price, even if I did so more or less to cover my backs at graduation, while taking into account the confidence I had back then to carry a PhD to completion.

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Le devoir de la torture/Homework of torture

Je comprends que la permission m’ait été donnée de suivre le troisième cours de mécanique quantique mais j’ai presque perdu le sommeil sur le 2e devoir… et ce, même si je peux compter quelques étudiants qui auraient pu profiter des mêmes exemptions, Aritra au premier chef. Ce dernier aurait pu se retrouver en MQ-avancé avec moi sauf qu’il suit le cours de théorie des champs quantiques 2 de manière concomitante avec le premier cours de mécanique quantique, tout en qualifiant les “questions de réchauffement” de torture.

Je dois avouer que j’ai été piégé dans un faux sentiment de sécurité à cause du premier devoir, qui aurait été attribuable dans un cours d’algèbre abstraite (appliquée ou non) de niveau 1er-cycle. Je déclare que ce devoir est de la TORTURE alors voici l’énoncé de ce devoir de la torture! (La question 1 se trouve plus bas dans la figure 1)

Question 2: Trouvez l’énergie et la fonction d’onde de l’état fondamental pour l’Hamiltonien de Hubbard trouvé dans la dernière partie de la question 1 pour N électrons avec spin dans les deux limites t>>U et U>>t dans le cas d’un maillage uniforme en 1D avec espacement a et longueur L=Na

Question 3: Écrivez les corrections au 1er ordre en t/U et en U/t respectivement pour l’énergie et la fonction d’onde trouvée à la question 2


 

I understand that permission was granted to me to take the third graduate-level quantum mechanics course but I almost lost sleep on the second problem set… even if I could count on several students to take advantage of the same course waivers, Aritra being first. That particular student could have been in advanced QM with me except that he is taking the quantum field theory 2 course concurrently with the first quantum mechanics course, while declaring warm-up questions as being torture.

I must admit that I was lulled into a false sentiment of security because of the first problem set, which could have been given in an undergraduate abstract algebra course (applied or not). I hereby declare that the problem set is TORTURE so here is the statement of this problem set of torture!

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Question 1

Question 2: Find the energy and the wave function of the ground state for the Hubbard Hamiltonian found in the last part of question 1 for N electrons with spin in the two limits t>>U and U>>t in the case of a one-dimensional lattice with spacing a and length L=Na

Question 3: Find the lowest-order corrections in t/U and in U/t respectively for the energy and the wave function found at the question 2

The “Plus belle que…” list now available in English!

Anyone that knew me personally knows that I have a tendency to compare ladies to objects people wouldn’t usually compare them to. The problem being that the original list of pick-up lines, Plus belle que, was only available in French. Now I translated the entire list of “Plus belle que” into English, named Prettier than… I hope that you can get good laughs with the ladies of your choice using any items on that list.

L’appel de la cosmologie des particules, d’hier à aujourd’hui/The call of particle cosmology through the ages

Bien que la cosmologie des particules soit un sujet qui capte l’attention du public, et certainement des doctorants en devenir depuis des décennies, n’en demeure pas moins qu’il y a plus d’appelés que d’élus dans la plupart des départements de physique où on peut réellement en faire. Ainsi, les deux derniers étudiants de mon superviseur de maîtrise à avoir fréquenté des universités aux États-Unis au niveau doctoral voulaient initialement tous les deux faire de la cosmologie des particules, avec des superviseurs différents dans chaque cas. Mettons côte-à-côte ce qui est connu avant de tirer une quelconque conclusion, à commencer par leur superviseur de maîtrise (Richard MacKenzie).

Première étape: leurs destinations finales. Le dernier avant moi (ça doit bien faire une décennie) avait abouti à Brown, moi à Minnesota. Il rêvait de travailler avec Brandenberger, qui était LE gros nom à Brown à l’époque pour ce qui était de la cosmologie des particules (gaz de cordes en particulier) et moi avec Keith Olive. Or Brandenberger a quitté pour McGill en 2005, soit un an après que cet étudiant ait commencé et donc avant qu’il n’ait eu la chance de se trouver un superviseur. Seulement, la position de Brown sur l’échiquier physique de l’époque porterait à croire que sa position sur le continuum d’étudiants était comparable à la mienne.

L’équivalent à Minnesota aujourd’hui de ce qui s’est passé à Brown en 2005, en termes de cosmo des particules, serait que Keith Olive quitte la barque (pour prendre sa retraite par exemple) Par contre, dans les dix dernières années, Brown n’a jamais réussi à retrouver sa place jadis de choix dans le monde de la cosmo des particules, voire de la physique, surtout que Minnesota avait pris de l’expansion (en partie au détriment de Wisconsin) alors que Brown a perdu un peu de lustre physique. Et, avec la reconstruction du pavillon Tate, si les cohortes entrantes futures sont de qualité, Minnesota pourra enfin surpasser Wisconsin dans une autre sphère que le hockey (ou le droit) et faire partie du top-20 physique pour la première fois!

Je comprends que la cosmo des particules soit une sous-discipline glamour dans le sens que ça va droit aux questions fondamentales et que ça attise l’intérêt du public, ce qui inclut beaucoup de bons étudiants qui rêvent de physique théorique. Et que quiconque aurait la capacité de faire de la recherche en physique (sans égard à la sous-discipline mais la cosmo des particules n’y échappe pas) au point de pouvoir terminer un PhD avec un projet de recherche en physique à la clé, serait perçu par le monde extérieur comme un génie. Je refuse de me prononcer sur quelle part de vérité il y a dans cette affirmation.

Par contre, je crois que l’appel de la cosmo des particules (et de la physique des particules théorique en général) attire parfois certains étudiants qui, s’ils avaient décidé de se lancer dans l’aventure du droit, parfois à la place d’un PhD, parfois après, auraient fait tout ce qui était en leur pouvoir pour avoir le plus de prestige possible. Et le pire dans tout ça est que la physique donne des habiletés qui permettent de bien faire sur le LSAT, et ce, même si les habiletés de lecture et d’écriture sont hautement variables. (La moyenne de la physique est de 162.1 mais ce sont les chiffres de 2012)

P.S.: J’ai le potentiel de faire mieux que le dernier étudiant de mon superviseur de maîtrise à avoir quitté le pays à cause de l’appel de la cosmo des particules mais c’est encore prématuré pour voir si ce potentiel sera réellement réalisé.


 

Although particle cosmology is a topic that captures the public’s attention, and certainly prospective doctoral students’ for decades, the truth is that there are a lot more that answer that call than are chosen to do so in most physics departments where particle cosmology research can actually be conducted. Thus the last two students of my masters supervisor to have attended universities in the United States at the doctoral level initially wanted to do particle cosmology, under different supervisors in each case. Let’s put side-by-side what is known before drawing a conclusion, starting with their masters supervisor (Richard MacKenzie).

First step: their final destinations. The last one before me (that must be a decade ago) ended up at Brown, I am at Minnesota. He dreamed of working with Brandenberger, who was THE big name at Brown at the time for particle cosmology (string gas cosmology in particular) and I dream of working with Keith Olive. Yet Brandenberger left for McGill in 2005, that is, one year after that student started and therefore before he had the chance to find a supervisor. At the same time, Brown’s position on the physical totem pole of the time would lead one to believe that his position on the student continuum was comparable to mine.

Today’s equivalent at Minnesota of what happened at Brown in 2005, in particle cosmology terms, would be that Keith Olive leaves the school (to retire, for example). However, in the last ten years, Brown never recovered its once-enviable position in the particle cosmo world, perhaps even in physics at large, especially since Minnesota expanded its physics department (in part at Wisconsin’s expense) while Brown lost much of its physical luster. And, with Tate’s reconstruction, if the entering cohorts are of good quality, Minnesota will finally surpass Wisconsin in another sphere than hockey (or law) and be part of the physical top-20 for the first time!

I understand that particle cosmology is a glamour subfield in the sense that it goes straight to the fundamental questions and that it captures the imagination of the public, which includes a lot of good students that dream of theoretical physics. And whoever would have the capacity to do research in physics (regardless of subfield but particle cosmology is no exception) to the point of being able to complete a PhD with a research project in physics as its centerpiece would be perceived by the outside world as a genius. How much truth is there to that statement I refuse to give an opinion about.

However, I believe that the call of particle cosmology (and of theoretical high-energy physics in general) sometimes attract some students who, if they decided to go to law school, sometimes as a substitute for a PhD, sometimes after doing one, would have done everything in their powerr to gain as much prestige as possible. And the worse in all that is that physics gives skills that allows to do well on the LSAT, even though the reading and writing skills are highly variable. (Physics’ average LSAT is 162.1 but these are 2012 figures)

P.S.: I have the potential to do better than the last student of my masters supervisor that left the country because of the call of particle cosmo but it is premature to see whether that potential is actually realized.

De retour à la réalité/Back to reality

Un horaire de correction brutal m’attend, surtout que le cours de thermodynamique duquel je corrige les devoirs sépare les devoirs en deux catégories: les devoirs réguliers, 1x semaine, à remettre le lundi, ainsi que les devoirs roulants, 1 question par cours magistral. Je ne crois pas que les étudiants en retireront beaucoup plus si on rajoute de la charge de travail au-delà des devoirs hebdomadaires.

Néanmoins, le contenu du cours d’aujourd’hui, et le plan de cours qui vient avec, confirme ma décision d’avoir suivi ce cours de mécanique quantique avancée. Je sais que ce sera beaucoup de travail mais pour cette raison il y aura moins de billets à l’avenir. Finalement, je ne pourrai pas donner des notes en 2D cette session pour des raisons administratives.


 

A brutal grading schedule awaits me, especially since the thermodynamics course of which I am grading homework separates homework in two categories: weekly regular homework and rolling homework, 1 question per lecture. I do not believe the students will get a lot more out of this course if one adds workload on top of weekly homework.

Nevertheless, the contents of today’s lecture, and the syllabus that goes with it, confirms my decision of taking the advanced quantum mechanics class. I know the workload will be heavy and, for this reason, there will be less posts in the future. Finally, I won’t be able to assign two-dimensional grades this semester for administrative reasons.

Deux soirées en ville/Two nights out on the town

Les deux derniers soirs se sont déroulés dans une atmosphère festive: jeudi soir, j’ai été au match de football Minnesota-TCU au stade TCF, mais j’aimais davantage l’avant-match que le match lui-même. À cause de mes allergies, j’ai dû quitter le match prématurément, avant la mi-temps mais au beau milieu du 2e quart. De plus j’ai pris une photo du terrain de stationnement Ski-U-Mah et, les jours de match, ça ressemble davantage à une fête foraine (dépourvue de manèges par contre) qu’à un terrain de stationnement. Peut-être que je comprends mieux à présent pourquoi les locaux ayant des diplômes de 2e ou 3e cycle semblent avoir de meilleurs souvenirs de leur bac que de leurs études supérieures… même si tout porte à croire le contraire dans mon cas.

Maintenant, pour vendredi soir: malgré une chaleur étouffante j’ai été au Minnesota State Fair, où la plupart des expositions étaient de nature agricole: fruits, légumes, animaux, alimentation. Parlant d’alimentation, j’ai été au kiosque de lait à volonté où, pour 2$, on pouvait boire tout le lait qu’on veut, tant et aussi longtemps qu’on restait près du kiosque. Et j’ai gagné un câlin sur une roue de fortune où les prix possibles étaient des frites, des boissons gazeuses (environ 1/6 du temps chacun) et un câlin (1/12 du temps)…

Je sais, ces deux choses font partie de ma liste de choses à faire avant d’obtenir mon diplôme. Je me suis dit, autant mieux les faire maintenant parce que si j’attends plus tard, il est possible que je ne sois pas en mesure de les faire. Et ce, même si la vie d’un doctorant typique tend à s’améliorer à mesure que la transition vers la recherche s’effectue. Néanmoins, il est d’un objet sur cette liste qui est indépendant du stade de mes études: manger au moins une fois à chaque restaurant autour du campus (Stadium Village + Dinkytown).

Ceci dit, Ski-U-Mah! (et pas juste parce que c’est un terrain de stationnement)


 

The last two nights were spent in some sort of party: Thursday night, I went to the Minnesota-TCU football game at TCF Stadium, but I preferred the pre-game parties to the game itself. Because of my allergies, I had to leave the game prematurely, before halftime but during the second quarter. On top of that, I took a picture of the Ski-U-Mah parking lot and, on game days, it looks like a fair (devoid of rides though) more than an actual parking lot. Perhaps I understand why locals with advanced degrees seem to have better memories of their undergrad than of their graduate studies… even though the reverse is true in my case.

Now, for Friday night: despite a searing heat, I went to the Minnesota State Fair, where most exhibits were agricultural in nature: fruit, vegetables, animals, nutrition. Speaking of nutrition, I went to the all-you-can-drink milk booth, where, for $2, one could drink all the milk one wanted, as long as one stayed close to the booth. And I won a hug on a fortune wheel where the possible prizes were fries, soft drinks (about 1/6 odds apiece) and a hug (1/12 odds)…

I know, these two things are part of my to-do list before I graduate. I told myself, better do them now because if I waited until later, it is possible that I may not be able to do them. And that, despite that a doctoral student’s life tends to improve as the transition towards research gets underway. Nevertheless, there is one item on this list that is independent on the stage of my studies: eat at each restaurant around campus at least once (Stadium Village + Dinkytown).

That being said, Ski-U-Mah! (and not just because it’s a parking lot)

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Figure 1: The Ski-U-Mah Parking Lot

Figure 2: Before the football game

Figure 2: Before the football game

Figure 3: The all-you-can-drink milk stand

Figure 3: The all-you-can-drink milk stand

La Cage de Zoo/The Zoo Cage

Soyons clairs: PAN est un pavillon de recherche d’abord et avant tout; il y a 2 salles de classe en tout dans ce pavillon, toutes les deux au rez-de-chaussée (110 et 120). Comme la quasi-totalité de l’espace est occupé par des laboratoires et des bureaux, les visites guidées du campus à Minnesota passent deux ou trois minutes à PAN au plus, et ce sont les visites guidées conçues pour les étudiants intéressés par les sciences et le génie qui y passent le plus de temps.

Néanmoins, comme les visites guidées qui passent à travers PAN se contentent de rester au rez-de-chaussée, ils vont invariablement passer devant la salle propre, qui est éclairée avec de la lumière jaune. Ladite salle propre est surnommée la Cage de Zoo à cause des étudiants gradués qui ont travaillé dedans pour le peu de temps que cette salle propre est opérationnelle. Ici je paraphrase ce qu’un expérimentateur de matière condensée avait à dire sur la salle propre principale du campus (la traduction est de moi):

Travailler dans la salle propre me rend inconfortable; tout un chacun peut me voir et pas juste mon superviseur ou le reste du personnel de recherche (techniciens, autres étudiants gradués) Si j’essaie quelque chose de nouveau, tout le monde va me voir échouer. Je me sentirais comme dans une cage de zoo.

Un enclos de zoo de 5 000 pieds carrés, une salle propre de classe 100. Combien de gens travaillent dans la Cage de Zoo, je l’ignore. Je refuse de me prononcer sur si cette configuration apporte un bénéfice quelconque ou non, que ce soit aux étudiants, au public ou à l’université.


 

Let us be clear: PAN is first and foremost a research building; there are two classrooms total in this building, both are on the first floor (110 and 120). As the vast majority of the space is occupied by labs and offices, guided campus tours at Minnesota spend two or three minutes at PAN at most, and the guided tours designed for students interested in science and engineering that spend the most time there.

Nevertheless, since the campus tours that pass through PAN usually are content with staying on the first floor, they will invariably pass in front of the clean room, which is lighted with special yellow lights. Said clean room is nicknamed the Zoo Cage because of the graduate students that worked inside for the little time this clean room is operational. Here I paraphrase what a condensed matter experimentalist had to say about the main campus clean room:

Working in the clean room makes me uncomfortable; everyone can see me and not just my supervisor or the rest of the research staff (technicians, other graduate students) If I try something new, everyone will see me fail. I would feel like I am in a zoo cage.

A 5,000-square-foot zoo enclosure, a class-100 clean room. How many people work in the Zoo Cage, I don’t know. I refuse to take position on whether this configuration will bring any benefit whatsoever to students, the public or the university.

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Figure 1: The Zoo Cage from the outside