• 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

Odense bliver centrum for robotindustrien

Design & udviklingEventsProduktion13. 04. 2026

Week of Robotics samler robotbranchen fra ind- og udland til en uge med fokus på teknologi, netværk og internationale perspektiver. Fra den 5.-8. maj danner byen rammen om en række events, der giver et samlet indblik i fremtidens robotteknologi og automation. Odense er i dag en af Europas førende

Nextlab Ventures skal udvikle dansk AI

Branchenyt13. 04. 2026

Advokat og tidligere folketingsmedlem Tobias Grotkjær Elmstrøm (M) investerer et millionbeløb i NextLab Ventures og indtræder i en aktiv rolle i selskabet. Det markerer et markant karriereskift for den 43-årige jurist, der i februar meddelte, at han ikke genopstiller til Folketinget. NextLab

Nordic Semiconductor styrker direktionen med ny EVP-rolle

Branchenyt13. 04. 2026

Nordic Semiconductor, der er globalt ledende inden for trådløse forbindelsesløsninger med lavt forbrug, udnævner ​​Jo Uthus som Executive Vice President for Marketing and Developer Experience. Den nye rolle styrker Nordics strategi om at skalere sit designer-økosystem og accelerere vækst på tværs af

Anritsu udvider porteføljen af ​instrumenter via TTi-salgsaftale

BranchenytTest & mål13. 04. 2026

Anritsu Corp. har underskrevet en salgsaftale med Thurlby Thandar Instruments Limited (TTi), en britisk producent af test- og måleinstrumenter. I henhold til denne aftale er Anritsu begyndt at sælge TTi-måleinstrumenter på alle europæiske markeder fra den 1. april 2026 og udvider dermed sin

AI og datacentre øger behovet for energieffektiv køling

AktueltPower13. 04. 2026

På konferencen Data Centers Denmark 2026, der finder sted d. 29. april i København, deltager Grundfos. Her vil fokus være på dialogen om, hvordan fremtidens datacentre kan drives mere energieffektivt og bæredygtigt. Konferencen samler hvert år eksperter fra hele den nordiske datacenter- og

Nyt forskningsprojekt kan forlænge kritisk batteritid på droner

AktueltDesign & udvikling13. 04. 2026

Computere, servere og digital infrastruktur står for omkring 10 % af verdens energiforbrug. Med en hastigt tiltagende digitalisering og udbredelsen af AI er det uundgåeligt, at det tal kommer til at stige. Derfor er det afgørende at finde på måder at reducere energiforbruget i digitale systemer.

DTU og Fredericia går sammen om fremtidens energiløsninger

Design & udviklingPowerTop13. 04. 2026

I Fredericia findes et særligt energimiljø, som fungerer som et unikt laboratorium for energiløsninger i fuld skala. Her er energiproduktion, datacenterkapacitet, store forbrugere, el‑systemansvarlige, industri og infrastruktur samlet på ét sted, hvor aktører på tværs af sektorer mødes om konkrete

Infineon XMC5000 mikrocontroller-serien nu hos Rutronik

IoT & embeddedKomponenter & konnektorer10. 04. 2026

Infineon XMC5000-serien kombinerer en dual-core-arkitektur, omfattende periferiudstyr og høj integration til industrielle styrings- og drevapplikationer. Med XMC5000 mikrocontroller-serien fra Infineon tilbyder Rutronik en kraftfuld og skalerbar løsning til industrielle styrings- og

Ny global aktør inden for halvledertestløsninger

BranchenytTest & mål10. 04. 2026

Efter Xenon Private Equitys investering i Microtest i 2022 er der nu nået en betydelig ny milepæl med oprettelsen af ​​Cosmic, koncernens nye navn. Det forener de forskellige industrivirksomheder, der er blevet integreret i løbet af de sidste par år, under en enkelt brandidentitet. To komplementære

Igen massiv global vækst i salget af udstyr til halvlederproduktion

AktueltProduktion09. 04. 2026

Det globale salg af halvlederudstyr steg med 15% til 135,1 milliarder dollars i 2025 fra 117,1 milliarder dollars i 2024, drevet af fortsatte investeringer i avanceret logik, hukommelse og AI-relateret kapacitetsudvidelse, rapporterede SEMI, brancheforeningen, der repræsenterer den globale

Tilmeld Nyhedsbrev

Tilmeld dig til dit online branchemagasin/avis

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

/Nyheder

  • ACTEC A/S

    ACTEC tager energien med til Sverige

  • Microchip Technology Inc.

    Microchip Strengthens Global ASA‑ML Ecosystem Through Strategic Collaboration with Leading Camera Manufacturer Sunny Smartlead

  • Mouser Electronics

    Mouser Now Shipping Microchip Technologies PIC32CM PL10 Arm Cortex -M0+ Based Microcontrollers for Industrial, Smart, and Consumer Applications

  • Transfer Multisort Elektronik Sp. Z.o.o.

    What’s going on in America? Top distributor expands its U.S. operations

  • Phoenix Contact A/S

    Single Pair Ethernet er en gamechanger for industrien

  • Transfer Multisort Elektronik Sp. Z.o.o.

    DIN Power Supplies TDK-Lambda – excellent solutions for automation and industry

  • InnoFour

    User2User Europe – May 12, Munich Germany

  • GOmeasure ApS

    Sådan tester du dit produkt efter IEC 61000-4-2 med ESD-generatorer

  • InnoFour

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

  • EKTOS A/S

    Hands-On EMC Insight: Practical Precompliance Lab Sessions from EKTOS TRS

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

  • Odense bliver centrum for robotindustrien

    13.04.2026

  • Nextlab Ventures skal udvikle dansk AI

    13.04.2026

  • Nordic Semiconductor styrker direktionen med ny EVP-rolle

    13.04.2026

  • Anritsu udvider porteføljen af ​instrumenter via TTi-salgsaftale

    13.04.2026

  • AI og datacentre øger behovet for energieffektiv køling

    13.04.2026

  • Nyt forskningsprojekt kan forlænge kritisk batteritid på droner

    13.04.2026

  • DTU og Fredericia går sammen om fremtidens energiløsninger

    13.04.2026

  • Infineon XMC5000 mikrocontroller-serien nu hos Rutronik

    10.04.2026

  • Ny global aktør inden for halvledertestløsninger

    10.04.2026

  • Igen massiv global vækst i salget af udstyr til halvlederproduktion

    09.04.2026

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