• 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

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

Brødre blev trætte af manuel kvalitetskontrol

BranchenytDesign & udviklingTest & mål15. 05. 2026

På familiens plastfabrik stod brødrene Carl og Mads Fagerlund i perioder og sorterede fejlbehæftede plastprodukter fra i hånden. Arbejdet var ensformigt og krævede fuld koncentration. På et tidspunkt blev de enige om, at det måtte kunne gøres smartere. De begyndte derfor at eksperimentere med

SkyClean Scale-up vinder Årets Innovationsprojekt 2026

AktueltBranchenytDesign & udviklingPower15. 05. 2026

Partnere på tværs af energi- og landbrugssektoren er lykkedes med at udvikle og demonstrere verdens største pyrolyseanlæg på 20 MW til effektiv CO2-fangst og grøn energi. Skyclean Scale-up innovationsprojektet er nu også blevet kåret som vinder af Årets Innovationsprojekt 2026. Prisen blev

Infineon vinder GaN-patentsag mod Innoscience

AktueltDesign & udviklingProduktion15. 05. 2026

Den amerikanske International Trade Commission (ITC) har stadfæstet en tidligere afgørelse om, at den kinesiske GaN-producent, Innoscience, har krænket et Infineon-patent, og har beordret import- og salgsforbud for Innosciences galliumnitridprodukter (GaN) i USA. ITC's endelige afgørelse

Datacentre driver vækst i Nordamerika for OJ Electronics

BranchenytDesign & udviklingProduktionTop15. 05. 2026

Den massive udbygning af datacentre i Nordamerika er blevet en central drivkraft for væksten hos OJ Electronics. Den sønderborgbaserede producent af elektroniske styringsløsninger oplever stigende efterspørgsel på teknologier, der kan sikre stabil og energieffektiv klimastyring i nogle af verdens

Mød HIN A/S på Elektronikmessen 19. – 21. maj i Odense

EventsProduktion13. 05. 2026

På HIN A/S’ stand kan man komme helt tæt på udstyr og løsninger fra nogle af branchens stærkeste producenter: Essemtec Fox Ultra: Kompakt og modulopbygget pick and place maskine til prototyper og high-mix produktion. Unicomp AX8300MAX: Højtydende røntgensystem til hurtig,

Ny nordisk erhvervsalliance skal styrke robusthed og konkurrenceevne

Branchenyt13. 05. 2026

EY er en af de stiftende partnere i Nordic Compass – The Nordic Round Table for Industry, en ny pan-nordisk alliance, der har til formål at omsætte analyser til konkrete fælles initiativer, som skal styrke Nordens konkurrenceevne og robusthed i en stadig mere usikker verden. EY er en del af

NKT A/S 1. kvartal 2026: Rekordhøj ordreindgang og EBITDA på EUR 97 mio.

Branchenyt13. 05. 2026

NKT A/S regnskab for 1. kvartal 2026 viser en rekordhøj ordreindgang og EBITDA på EUR 97 mio. - Med tildelingen af to store projekter med en samlet værdi på over EUR 4,2 mia. opnåede vi i 1. kvartal 2026 den højeste kvartalsvise ordreindgang i NKT’s historie. Ordrerne understreger NKT’s

Tilmeld Nyhedsbrev

Tilmeld dig til dit online branchemagasin/avis

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

/Nyheder

  • 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

  • InnoFour

    Efficient Solar Battery Charging System

  • Elektronikmessen

    Mød Prevas A/S på Elektronikmessen 2026

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

  • 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

  • Brødre blev trætte af manuel kvalitetskontrol

    15.05.2026

  • SkyClean Scale-up vinder Årets Innovationsprojekt 2026

    15.05.2026

  • Infineon vinder GaN-patentsag mod Innoscience

    15.05.2026

  • Datacentre driver vækst i Nordamerika for OJ Electronics

    15.05.2026

  • Mød HIN A/S på Elektronikmessen 19. – 21. maj i Odense

    13.05.2026

  • Ny nordisk erhvervsalliance skal styrke robusthed og konkurrenceevne

    13.05.2026

  • NKT A/S 1. kvartal 2026: Rekordhøj ordreindgang og EBITDA på EUR 97 mio.

    13.05.2026

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