• 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

ABB: Datacentre risikerer at overse udfordringer med dynamisk AI-belastning

AktueltPowerWireless & data04. 03. 2026

Datacentre kommer i løbet af få år til at håndtere enorme og svingende laster. Derfor kan branchen med fordel kigge mod løsninger, der kan balancere AI-belastningen på mellemspænding frem for lavspænding – det giver mulighed for modulær opbygning og lavere anlægsomkostninger samt mere sikker

Danisense opnår fuld ISO/IEC 17025-akkreditering af AC-kalibreringsservices

AktueltBranchenytPowerTest & mål04. 03. 2026

Danisense fortæller, at virksomhedens state-of-the-art in-house kalibreringslaboratorium har opnået fuld ISO/IEC 17025-akkreditering af AC-kalibreringsservices. Denne milepæl følger laboratoriets ISO/IEC 17025-akkreditering til DC-strømtransducer kalibrering op til 21kA, som blev tildelt i

Aalborg Universitet går forrest med europæisk AI-løsning

TopWireless & data04. 03. 2026

Som det første universitet i Danmark har Aalborg Universitet indgået en aftale med den franske AI-platform Mistral. Indkøbet giver universitetets forskere adgang til avancerede sprogmodeller og AI-værktøjer, samtidig med at data og beslutningskraft forbliver under europæiske regler og

MiWire og NanoPing i samarbejde om ny standard for trådløs forbindelse

Design & udviklingWireless & data04. 03. 2026

MiWire og NanoPing annoncerer et strategisk samarbejde, der skal levere endnu stærkere trådløs forbindelse, herunder SD-WAN-funktionalitet og øget netværksrobusthed til deres kunder. Partnerskabet samler to danske teknologivirksomheder med en fælles ambition: at forbedre stabilitet og ydeevne i

HIN A/S styrker serviceteamet med teknisk profil

Branchenyt04. 03. 2026

HIN A/S udvider endnu engang sit serviceteam for at imødekomme den stigende efterspørgsel på teknisk support, installation og service i den nordiske elektronikindustri. Med start 1. februar har virksomheden ansat Aksel Clausen som servicetekniker. Hos HIN A/S oplever man høj aktivitet inden for

Red Hat lancerer integreret AI-platform

IoT & embeddedWireless & data04. 03. 2026

Red Hat, førende leverandør af open source-løsninger, lancerer Red Hat AI Enterprise, en integreret AI-platform til implementering og administration af AI-modeller, agenter og applikationer i hybrid cloud. Platformen er en del af Red Hats AI-portefølje sammen med Red Hat AI Inference Server,

Jørgen Stenberg er død

Branchenyt04. 03. 2026

Vi har via linked-in modtaget følgende triste meddelelse fra Mogens Brusgaard, co-formand i VELTEK: Det er med stor sorg, at vi i VELTEK har modtaget den triste besked om Jørgen Stenbergs bortgang. Foreningen har mistet en bærende figur – og jeg har personligt mistet et menneske, som gennem mange

DI: Digital suverænitet kræver investeringer for milliarder

AktueltWireless & data02. 03. 2026

- Digital teknologi er blevet et strategisk magtmiddel på linje med energi og forsvar. Hvis vi ikke selv kan udvikle og kontrollere kritiske digitale systemer, risikerer vi at miste handlefrihed, når det virkelig gælder. Europa har før ledet industrielle revolutioner og kan gøre det igen, hvis vi

Clouden er det nyeste teknologiske grænseland for danske Space Inventor

Design & udviklingIoT & embeddedTopWireless & data02. 03. 2026

Aalborg-virksomheden Space Inventor har i snart ti år designet sine modulære satellitter i et cloud-miljø. Nu tager virksomheden hul på næste etape af sin digitale udvikling ud i såvel rummet som clouden. Innovation har altid været et centralt konkurrenceparameter i rumfartsindustrien. Men at

Ny dansk cyberløsning kan opdage hackerangreb på få minutter frem for halvanden uge

AktueltWireless & data02. 03. 2026

11 dage. Så lang tid tager det i gennemsnit en virksomhed i EMEA-regionen (Europa, Mellemøsten og Afrika) at opdage, at de er blevet ramt af et cyberangreb, hvis uheldet er ude. Det viser seneste opgørelse fra Google Mandiant fra 2025. Men det billede kan meget vel ændre sig nu. TDC Erhverv

Tilmeld Nyhedsbrev

Tilmeld dig til dit online branchemagasin/avis

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

/Nyheder

  • Mouser Electronics

    Mouser Explores the Challenges of Powering AI in New Interactive eBook from Renesas Electronics

  • Elektronikmessen

    Oplev Mirit Glas på Elektronikmessen 2026

  • InnoFour

    Assertion-based verification (ABV) improves design quality.

  • Mouser Electronics

    Mouser Electronics to Showcase Intelligent Robotics, Interactive Demos, and Retro Gaming at Embedded World 2026

  • Mouser Electronics

    Mouser Drives Electronic Design Excellence with Motor Control Resource Hub for Engineers

  • Mouser Electronics

    Mouser Electronics Adds Over 60 New Manufacturers to its Industry-Leading Line Card in 2025, Expanding Choices for Customers

  • Elektronikmessen

    Mød SynFlex A/S på Elektronikmessen 2026

  • InnoFour

    Free live webinar April 16 on how to achieve Cyber Resilience Act Compliance

  • Mouser Electronics

    Mouser Electronics New Product Insider: Over 40,000 New Parts Added in 2025

  • Elektronikmessen

    Besøg UniFactory på Elektronikmessen 2026

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

  • ABB: Datacentre risikerer at overse udfordringer med dynamisk AI-belastning

    04.03.2026

  • Danisense opnår fuld ISO/IEC 17025-akkreditering af AC-kalibreringsservices

    04.03.2026

  • Aalborg Universitet går forrest med europæisk AI-løsning

    04.03.2026

  • MiWire og NanoPing i samarbejde om ny standard for trådløs forbindelse

    04.03.2026

  • HIN A/S styrker serviceteamet med teknisk profil

    04.03.2026

  • Red Hat lancerer integreret AI-platform

    04.03.2026

  • Jørgen Stenberg er død

    04.03.2026

  • DI: Digital suverænitet kræver investeringer for milliarder

    02.03.2026

  • Clouden er det nyeste teknologiske grænseland for danske Space Inventor

    02.03.2026

  • Ny dansk cyberløsning kan opdage hackerangreb på få minutter frem for halvanden uge

    02.03.2026

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