• LinkedIn
  • KONTAKT
  • ANNONCERING
  • PARTNERLOGIN

ElektronikFOKUS

Fokus på elektronik

  • Branchenyt
  • Design & udvikling
  • Events
  • IoT & embedded
  • Komponenter & konnektorer
  • Power
  • Produktion
  • Test & mål
  • Wireless & data
  • Artikler fra Aktuel Elektronik

Design & udviklingTop02. 04. 2024 | Rolf Sylvester-Hvid

På Sydpolen jagter KU-forskere beviser for kvantetyngdekraft

Design & udviklingTop02. 04. 2024 By Rolf Sylvester-Hvid

Et storstilet eksperiment i Antarktis med deltagelse fra Københavns Universitet leder efter svar på, om der også findes tyngdekraft på kvanteniveau. En sær partikel, som rejser upåvirket gennem verdensrummet, skal give forskerne svaret.

IceCube-detektorerne er begravet mellem 1,5 og 2,5 kilometer under isen på Sydpolen. Det eneste synlige udstyr er IceCube Lab, også kaldet ICL, som er vært for de computere, der indsamler data fra de over 5.000 lyssensorer i isen. Illustration: IceCube Collaboration/NSF IceCube Collaboration/NSF

Flere tusinde sensorer fordelt over en kvadratkilometer i isen tæt ved Sydpolen skal give svaret på et af fysikkens store spørgsmål: Findes der tyngdekraft i den atomare verden? Sensorerne registrerer såkaldte neutrinoer, som er partikler uden elektrisk ladning og næsten uden masse, som kommer til Jorden fra rummet. Et forskerhold fra Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet, har været med til at udvikle den metode, der skal benytte viden om neutrinoerne til at afklare, om kvante-tyngdekraft findes.

– Hvis der findes kvante-tyngdekraft, som vi tror, vil det være en af de brikker, som kan forene de to sider af fysikken. I dag bruger vi den klassiske fysik til at beskrive fænomener som tyngdekraft i vores omgivelser, men kvantemekanik, når der er tale om den atomare verden. Det vil være smukt, hvis de to sider af fysikken kan forenes til én stor, sammenhængende teori, siger adjunkt Tom Stuttard fra Niels Bohr Institutet.

Tom Stuttard er medforfatter til en forskningsartikel, som offentliggøres i dag i det ansete tidsskrift Nature Physics. Artiklen beskriver et storstilet projekt, hvor NBI-holdet og amerikanske forskere har studeret flere end 300.000 neutrinoer. Der er dog ikke tale om de virkelig interessante neutrinoer, som kommer fra det ydre rum. Neutrinoerne i projektet er dannet i Jordens atmosfære. Dannelse af neutrinoer i atmosfæren sker, når partikler med høj energi fra rummet kolliderer med kvælstof eller andre molekyler.

– Fordelen ved at se på neutrinoer dannet i Jordens atmosfære er, at der er langt flere af dem. Vi havde brug for data fra mange neutrinoer til at vise, at vores metode fungerer. Det har vi vist nu. Dermed er vi klar til næste fase, som er at se på neutrinoer, der har rejst lang vej fra fjerne kilder i rummet, siger Tom Stuttard.

Rejser uforstyrret tværs gennem Jorden

IceCube Neutrino Observatoriet er anlagt ved siden af forskningsstationen Amundsen-Scott South Pole Station i Antarktis. De fleste astronomiske og astrofysiske observatorier er naturligvis bedst til at studere himmelrummet over dem. Men for IceCube er det lige modsat: observatoriet er bedst til at studere himlen over den modsatte side af Jorden, altså den nordlige side. Det skyldes, at mens neutrinoen ubesværet rejser gennem vores planet – endda også gennem den varme, kompakte kerne – så bliver de fleste andre partikler stoppet. Dermed er signalet meget rent for de neutrinoer, der kommer fra den nordlige side af Jorden.

IceCube observatoriet køres af University of Wisconsin-Madison, USA. Flere end 300 forskere fra hele verden deltager i det videnskabelige samarbejde. Københavns Universitet er et af flere end 50 universiteter, som har et IceCube center for neutrino-studier.

Fordi neutrinoen ikke har elektrisk ladning og næsten ingen masse, bliver den hverken påvirket af elektromagnetisme eller af de stærke kernekræfter: den bevarer sin grundtilstand selv efter milliarder af lysårs rejse gennem rummet.

Det centrale spørgsmål er, om neutrinoens egenskaber virkelig er fuldstændigt uændrede efter rejse over lang afstand, eller om det trods alt er muligt at registrere ganske små forandringer.

– Hvis neutrinoens tilstand forandrer sig næsten umærkeligt på den måde, som vores hypotese siger, så vil det være den første stærke indikation på, at kvante-tyngdekraft findes, siger Tom Stuttard.

Neutrinoens tre nuancer

Det kræver baggrundsinformation at forstå, hvilke forandringer i neutrinoens egenskaber, som forskerholdet er på udkig efter. Vi kalder neutrinoen en partikel, men i virkeligheden består den af tre samtidigt producerede partikler. Dette kaldes i kvantemekanikken for superposition. Neutrinoen kan have tre grundlæggende konfigurationer. Fysikerne taler om, at neutrinoen har tre forskellige ”smage” (flavors), elektron, muon og tau. Hvilken af disse konfigurationer, som observeres, skifter under neutrinoens rejse – et besynderligt fænomen, som kaldes neutrino-oscillation. Denne kvanteopførsel består over tusindvis af kilometers rejse. Dette kaldes kvantekohærens.

– I de fleste eksperimenter bliver kohærensen hurtigt brudt, men det skyldes formentlig ikke kvante-tyngdekraft. Det er simpelthen bare ekstremt svært at skabe perfekte forhold kunstigt. For eksempel vil man gerne køre sine eksperimenter i vakuum, men i praksis lykkes det stort set altid for nogle få molekyler at slippe ind. Men neutrinoen bliver simpelthen ikke påvirket af stof i omgivelserne. Derfor ved vi, at brud på kohærensen ikke er forårsaget af menneskeskabte problemer med forsøgsopstillingen, forklarer Tom Stuttard.

Mange kolleger var skeptiske

På spørgsmålet, om resultaterne af det studie, der er offentliggjort i Nature Physics, er som forventet, svarer forskeren:

– Vi befinder os i en sjælden kategori af forskningsprojekter. Nemlig eksperimenter, hvor der ikke findes nogen etableret teori. Derfor vidste vi simpelthen ikke, hvad vi skulle forvente. Imidlertid vidste vi, at vi kunne lede efter nogle af de generelle egenskaber, som vi kunne forvente, at en kvanteteori for tyngdekraft ville have. Ganske vist havde vi håbet på at se forandringer, der kunne tyde på effekten af kvante-tyngdekraft, men det faktum, at vi ikke så nogen forandringer, udelukker på ingen måde, at de eksisterer. Når en atmosfærisk neutrino detekteres på Antarktis, har den typisk rejst gennem Jorden. Det vil sige en rejse på ca. 12.700 km, hvilket er meget kort sammenlignet med de neutrinoer, der er rejst hertil fra de ydre rum. Tilsyneladende er det nødvendigt med meget større afstand for at opnå en målbar effekt af kvante-tyngdekraften, hvis den altså findes, siger Tom Stuttard. Han tilføjer, at det vigtigste formål med studiet var at vise, at holdets metode virker:

– I årevis har mange fysikere tvivlet på, at det nogensinde ville være muligt at teste kvante-tyngdekraft. Vores analyse viser, at det faktisk er muligt. Og med fremtidige målinger af astrofysiske neutrinoer samt udvikling af mere nøjagtige detektorer i løbet af det kommende årti håber vi, at vi endelig bliver i stand til at besvare dette grundlæggende spørgsmål.

Den videnskabelige artikel “Searching for Decoherence form Quantum Gravity at the IceCube South Pole Neutrino Observatory” offentliggøres i dag i Nature Physics.

Læs mere på IceCubes hjemmeside: https://icecube.wisc.edu/

Kontakt Tom Stuttard, Københavns Universitet, thomas.stuttard@nbi.ku.dk

Skrevet i: Design & udvikling, Top

Seneste nyt fra redaktionen

DI: Klimafremskrivningen vurderer, at 2030-klimamålet står til at blive indfriet

BranchenytPower18. 05. 2026

Årets klimastatus og -fremskrivning (KF26) fra Klima-, Energi- og Forsyningsministeriet viser, at Danmark fortsat står til at opfylde 2030-klimamålet. Det er et vigtigt skridt for den danske klimaindsats og et klart tegn på, at virksomhederne leverer markante reduktioner. - Jeg hæfter mig ved, at

Højpålidelig Stratos T2-serie af mediekonvertere fra Cinch

Komponenter & konnektorer18. 05. 2026

Den robuste Stratos T2-serie af mediekonvertere fra Cinch Connectivity Solutions bliver nu leveret gennem Powell Electronics, der er leverandør af konnektorer og flere andre komponenttyper til hi-rel applikationer til forsvars-, aerospace- og industriformål. Komponenterne er designet til at give

Djøf: Ledere bruger AI i stor stil – men hver fjerde føler at de mangler kompetencerne

BranchenytWireless & data18. 05. 2026

- Det er problematisk, at så mange ledere ikke oplever, at de har de nødvendige kompetencer til at arbejde med og lede i forhold til kunstig intelligens. Når teknologien allerede fylder så meget i hverdagen, skal kompetencerne følge med, siger Sara Vergo, formand for Djøf. 84% af lederne bruger

Anglia indgår paneuropæisk distributionsaftale med Same Sky

Branchenyt18. 05. 2026

Anglia Components har underskrevet en paneuropæisk distributionsaftale med Same Sky, producent af et stadigt voksende udvalg af produktteknologier, herunder audio, konnektering, aktuator og kontrolsystemer, relæer, sensorer, kontakter og termiske styringer. Same Sky var tidligere kendt som CUI

Erhvervslivets Tænketank: Ny industrialliance skal styrke nordisk konkurrenceevne

AktueltBranchenytDesign & udvikling18. 05. 2026

Nu lanceres Nordic Compass – en ny fællesnordisk alliance, bestående af førende nordiske virksomheder, fonde og organisationer, herunder danske aktører som Novo Nordisk Fonden, Chr. Augustinus Fabrikker, Danfoss og Ørsted. Ambitionen er at omsætte nordiske industrielle styrkepositioner til konkrete

Kom tæt på forskningen på DTU med Folkeuniversitet

AktueltEvents18. 05. 2026

Hvis man er nysgerrig efter at se, hvordan fremtidens, kvantechips og energimaterialer bliver udviklet, har man nu mulighed for at komme helt tæt på forskningen på DTU. DTU og Københavns Folkeuniversitet har netop åbnet for efterårssæsonen i Lyngby. Her kan du komme på rundvisninger i DTU’s

Elektronikmessen 2026: I morgen går det løs – og med et flot konferenceprogram

Design & udviklingEventsProduktionTop18. 05. 2026

Tre forårsdage i Odense er slet ikke tosset, og måske endda mere charmerende end tre sensommerdage, der ellers har været normen. Men i morgen går det løs: Tirsdag til torsdag, 19. - 22. maj, løber Elektronikmessen 2026 af stablen i Odense Congress Center, og med henblik på den udvikling, hele

Medicinsk ressourcecenter for næste generations healthcare-designs

Design & udviklingIoT & embedded15. 05. 2026

Mouser Electronics gør opmærksom på sit omfattende medicinske ressourcecenter for implementeringsmodne healthcare-værktøjer. Centret giver ingeniører og designere af healthcare-løsninger essourcer til at udvikle avancerede medicinske teknologier og holde sig informeret om nye tendenser, der former

Udvidelse af Würth Elektroniks program af kontakter

Komponenter & konnektorer15. 05. 2026

Würth Elektronik udvider sit program af kontakter. De populære SMT-taster/-kontakter med kort vandring får nu selskab af en ny størrelse/version: “WS-TASV SMT Tact Switch 4.5*3.2 mm”. Tasterne/kontakterne leveres i tre forskellige versioner til varierende tastetryk. Familien af afbrydere til typisk

40 år i Danmark for leverandør af sensor- og automationsløsninger

Branchenyt15. 05. 2026

I denne uge kunne Sick Danmark fejre sit 40-års jubilæum. Siden åbningen den 13. maj 1986 har virksomheden udviklet sig fra sin spæde opstart til en af de førende sensorleverandører på det danske marked. Virksomhedens vækst afspejler udviklingen i dansk industri – fra lav automatisering i

Tilmeld Nyhedsbrev

Tilmeld dig til dit online branchemagasin/avis

 
 
 
 
Aktuel Elektronik - underleverandøroversigt
Få fuld adgang til indlægning af egne pressemeddelelser… Læs mere her

/Nyheder

  • Würth Elektronik Danmark A/S

    ST Microelectronics og Würth Elektronik afholder Motor Inverter seminar i Aarhus

  • InnoFour

    What’s new in HyperLynx 2604

  • InnoFour

    Evertiq Expo Lund

  • Mouser Electronics

    Mouser Highlights Medical Resource Centre for Next-Generation, Deployable Healthcare Designs

  • Elektronikmessen

    AI-agenter revolutionerer elektronikdesign: Softwarelaget bliver vigtigere end nogensinde

  • InnoFour

    Accelerate and Scale Early Validation with Polarion

  • Microchip Technology Inc.

    Næstegenerations 100/1000BASE T1 enkeltpars Ethernet PHY’er integrerer MACsec Security, Time Sensitive Networking og funktionssikkerhed

  • Elektronikmessen

    Ny workshop på Elektronikmessen 2026: Kan 3D print accelerere vejen fra prototype til produktion?

  • HIN A/S

    Nitrogen i elektronikproduktionen – oplev et Airco-demoanlæg på Elektronikmessen

  • Elektronikmessen

    CenSec på Elektronikmessen: Nye muligheder for elektronikbranchen

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

  • DI: Klimafremskrivningen vurderer, at 2030-klimamålet står til at blive indfriet

    18.05.2026

  • Højpålidelig Stratos T2-serie af mediekonvertere fra Cinch

    18.05.2026

  • Djøf: Ledere bruger AI i stor stil – men hver fjerde føler at de mangler kompetencerne

    18.05.2026

  • Anglia indgår paneuropæisk distributionsaftale med Same Sky

    18.05.2026

  • Erhvervslivets Tænketank: Ny industrialliance skal styrke nordisk konkurrenceevne

    18.05.2026

  • Kom tæt på forskningen på DTU med Folkeuniversitet

    18.05.2026

  • Elektronikmessen 2026: I morgen går det løs – og med et flot konferenceprogram

    18.05.2026

  • Medicinsk ressourcecenter for næste generations healthcare-designs

    15.05.2026

  • Udvidelse af Würth Elektroniks program af kontakter

    15.05.2026

  • 40 år i Danmark for leverandør af sensor- og automationsløsninger

    15.05.2026

Alle nyheder ›

Læs Aktuel Elektronik

Aktuel Elektronik avisforside

Annoncér i Aktuel Elektronik

Medieinformation

KONTAKT

TechMedia A/S
Naverland 35
DK - 2600 Glostrup
www.techmedia.dk
Telefon: +45 43 24 26 28
E-mail: info@techmedia.dk
Privatlivspolitik
Cookiepolitik