• 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

DTU: Ny regering giver forskning og teknologi en stærk rolle i Danmarks fremtid

Branchenyt05. 06. 2026

Danmark har fået regering – og de fire partiers regeringsgrundlag peger på, at Danmark skal styrke sin teknologiske og digitale position gennem investeringer i forskning, flere STEM-uddannede, en national indsats for kunstig intelligens og øget fokus på teknologisk suverænitet og europæisk

International Drone Show: Fra niche til nødvendighed

AktueltDesign & udviklingEvents05. 06. 2026

Ét står klart efter årets International Drone Show i Odense: Droner er ikke længere en teknologi, der primært forbindes med fremtidsscenarier og pilotprojekter. Tværtimod bevæger droneområdet sig nu hurtigt mod at blive en central del af Europas sikkerhedspolitiske landskab og kritiske

Tre glade vindere af Milwaukee-boremaskiner på Elektronikmessen og Aktuel Elektroniks stand

AktueltEvents05. 06. 2026

På Elektronikmessen i Odense i maj udloddede Aktuel Elektronik og Elektronikfokus tre fede Milwaukee Fuel maskiner. De ultrakompakte batteriboremaskiner er udstyret med forsatse, der giver mulighed for - så at sige - at bore/skrue om hjørner og få adgang i selv de mest trange skabe og

Kemp & Lauritzen er vinder af Danish Digital Awards

BranchenytEventsWireless & data04. 06. 2026

Kemp & Lauritzen blev den 3. juni 2026 hædret ved Danish Digital Awards i København med priser i hele seks kategorier og styrker dermed sin position som Danmarks førende digitale teknikpartner. Priserne er tildelt på baggrund af virksomhedens digitale platform KL360°, som hjælper kunderne med at

Med grisehaler og grundvand ignorerer den nye regering vores største samfundsproblemer

BranchenytTop04. 06. 2026

Tekst og foto: Rolf Sylvester-Hvid Så kom ministerkabalen endelig på plads og med en stor forudsigelighed har vores nye regering valgt at skubbe partisoldaterne frem i vognen, ligesom der er sat fokus på emner, der i geopolitisk og samfundsteknisk forstand rangerer langt under de væsentligste

NeoMesh fra NeoCortec forsyner nu e-IoT platform fra Endrich Bauelemente

IoT & embedded04. 06. 2026

Ud over at fungere som én af NeoCortecs vigtigste distributionspartnere, har NeoCortec nu også indgået i et partnerskab med Endrich Bauelemente Vertriebs GmbH til forsyning af den tyske koncerns e-IoT platform med sin energibesparende og yderst skalérbare, trådløse NeoMesh mesh-netværksprotokol og

Solceller og batterier på ABB’s Middelfart-domicil mindsker afhængighed af elnettet

Power04. 06. 2026

Hvordan kan virksomheder spare penge, styrke deres driftssikkerhed og uafhængighed af et stadigt mere ustabilt forsyningsnet og samtidig reducere deres CO₂-aftryk? Teknologivirksomheden ABB’s forholdsvis nye domicil i Middelfart giver et konkret svar på netop de spørgsmål. Her er solceller i

Danisense udstiller på PCIM Expo 2026 i Nürnberg mellem 9. og 11. juni

EventsPowerTest & mål03. 06. 2026

Danisense udstiller på den kommende PCIM Expo 2026 i Nürnberg mellem 9. og 11. juni i hal 7, stand 429. På udstillingen vil Danisense præsentere de nyligt lancerede, højpræcise MK500ID DC- og AC-strømtænger (clamp-on) designet til galvanisk isolerede målinger op til 500Arms. Desuden lancerer

Højfrekvens-konnektorer til antennekabler

Komponenter & konnektorer03. 06. 2026

Würth Elektronik introducerer flere nye koaksialkonnektorer til 50Ω-kabler af typerne 1,13mm, 1,32mm og 1,37mm. Stik og bøsninger er egnet til brug i apparater som trådløst kommunikationsudstyr, GPS-systemer samt IoT-produkter. Alle har forgyldte kontaktflader og har desuden klaret til 48-timers

Gratis værktøj afslører skjulte skibe i danske farvande

AktueltDesign & udviklingIoT & embeddedWireless & data03. 06. 2026

Ved hjælp af satellitdata, kunstig intelligens og åbne maritime databaser har en forsker fra DTU Space udviklet et onlineværktøj, der gør det muligt at følge skibstrafik i danske farvande. Det inkluderer også skibe, der forsøger at skjule sig ved at slukke de såkaldte AIS-transpondere, som fortæller

Tilmeld Nyhedsbrev

Tilmeld dig til dit online branchemagasin/avis

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

/Nyheder

  • HIN A/S

    Røntgeninspektion i elektronikproduktion – fra nicheteknologi til nødvendighed

  • InnoFour

    Next-generation Electronic Systems Design

  • Phoenix Contact A/S

    Hybridstik til energilagring

  • RODAN Technologies A/S

    RODAN Technologies A/S offentliggør sin første ESG-baseline-rapport for 2023–2024

  • Würth Elektronik Danmark A/S

    ST Microelectronics og Würth Elektronik afholder Motor Inverter seminar i Aarhus

  • Mouser Electronics

    Mouser’s Rise of the Robots Programme Explores Humanoid Design Considerations

  • Apacer Technology B.V.

    Apacer Launches GraTherX Cooling Technology, Reducing DDR5 Temperatures by Up to 23.4°C

  • InnoFour

    Scalable PCB design for growing teams: Xpedition Standard

  • Mouser Electronics

    NXP Semiconductors’ i.MX RT1180 Microcontrollers, Now at Mouser, Offer Advanced Security for Ethernet and Industry 4.0/5.0 Applications

  • Phoenix Contact A/S

    M12 komponentstik med push-pull lynaflåsning

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

  • DTU: Ny regering giver forskning og teknologi en stærk rolle i Danmarks fremtid

    05.06.2026

  • International Drone Show: Fra niche til nødvendighed

    05.06.2026

  • Tre glade vindere af Milwaukee-boremaskiner på Elektronikmessen og Aktuel Elektroniks stand

    05.06.2026

  • Kemp & Lauritzen er vinder af Danish Digital Awards

    04.06.2026

  • Med grisehaler og grundvand ignorerer den nye regering vores største samfundsproblemer

    04.06.2026

  • NeoMesh fra NeoCortec forsyner nu e-IoT platform fra Endrich Bauelemente

    04.06.2026

  • Solceller og batterier på ABB’s Middelfart-domicil mindsker afhængighed af elnettet

    04.06.2026

  • Danisense udstiller på PCIM Expo 2026 i Nürnberg mellem 9. og 11. juni

    03.06.2026

  • Højfrekvens-konnektorer til antennekabler

    03.06.2026

  • Gratis værktøj afslører skjulte skibe i danske farvande

    03.06.2026

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