• 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: Kongeparrets besøg i Australien skal sætte skub i grønt eksporteventyr

Branchenyt30. 01. 2026

Dansk Industri – DI - deltager med en stor delegation af virksomheder i  det netop annoncerede statsbesøg i Australien i Melbourne, hvor H.M. Kongen og H.M. Dronningen leder en stor dansk erhvervsdelegation. Besøget foregår fra den 14. marts til 19. marts. - Vi har en helt særlig forbindelse

Intel Core Ultra Series 3 processorer leveres nu af Rutronik

BranchenytIoT & embeddedKomponenter & konnektorer30. 01. 2026

Med Intel Core Ultra Series 3-processorerne udvider Rutronik sin portefølje med en ny generation af kraftfulde og energieffektive mobile processorer. Serien kombinerer en moderne hybridarkitektur, integreret AI-acceleration og fremtidssikret tilslutningsmuligheder, der henvender sig til AI-PC'er og

Frankrig dropper Teams og Zoom

Wireless & data30. 01. 2026

Frankrig har nu besluttet at udfase amerikanske tjenester som Zoom og Microsoft Teams i landets statslige myndigheder til fordel for det egenudviklede værktøj Visio. Formålet er at styrke den nationale sikkerhed og mindske afhængigheden af teknologileverandører uden for Europa, forlyder det på

Salget er godkendt: EWII siger farvel til 20-årigt fiberprojekt

BranchenytWireless & data30. 01. 2026

Det er salget af de fysiske fibernet-kabler, der er gravet ned i veje og fortove, som nu er godkendt af konkurrencemyndighederne og kan gennemføres. Fra den 2. februar er kablerne i Trekantområdet en del af Sinals fibernet. - Det er en helt særlig milepæl i EWII. Vi har brugt knap 20 år på at

Nordiske virksomheder investerer mest agentisk AI viser ny undersøgelse fra Lenovo

AktueltIoT & embeddedWireless & data30. 01. 2026

Nordiske virksomheder har i stigende grad bevæget sig fra at eksperimentere med kunstig intelligens til at implementere teknologien i stor skala. Det viser Lenovos seneste CIO Playbook 2026, der netop er blevet frigivet. Den nye CIO Playbook, der er udarbejdet i samarbejde med analyseinstituttet

TCS og AMD annoncerer strategisk samarbejde om at skalere AI udbredelse

AktueltBranchenytIoT & embedded30. 01. 2026

Tata Consultancy Services, en af verdens førende IT-konsulentvirksomheder, indgår et strategisk samarbejde med processorfabrikanten AMD for at hjælpe virksomheder med at skalere anvendelsen af kunstig intelligens (AI) fra pilotprojekter til produktion, modernisere ældre IT-miljøer og opbygge sikre,

Frygtøkonomien vokser og kalder på et styrket dansk cyberforsvar

TopWireless & data30. 01. 2026

Cyberangreb, hybridkrig og geopolitisk usikkerhed former i stigende grad vores politiske beslutninger, investeringer og forretningsmuligheder - en ny økonomisk virkelighed hvor drivkraften er baseret på frygt. En farlig samfundsudvikling, da det ikke bare udfordrer erhvervslivets vækstmuligheder,

Millionstøtte skal løfte erhvervsuddannelser i Centraleuropa

AktueltBranchenyt28. 01. 2026

Moderne undervisningscentre, nye uddannelsesprogrammer for unge landbrugselever og kunstig intelligens i undervisningen. Det er blot nogle af de initiativer, som fremover bliver mulige gennem støtte fra Villum Fonden. I alt ti projekter i Polen, Tjekkiet, Slovakiet og Ungarn modtager samlet over 90

Kompakte 1U 3500W rackmonterede forsyninger med mulighed for hot-swapping

Power28. 01. 2026

TDK Corporation annoncerer TDK-Lambda HFE3500 serian af rackmonterede industrielle 3500 W strømforsyninger. Hvert 1U højt 19”-rack kan rumme op til fire strømforsyninger, der samlet leverer op til 13.300W eller fungerer som et redundant hot-swap-system. De interne ORing MOSFET'er og

Internationale topnavne klar til robotkonference i Odense 6. maj

AktueltEvents28. 01. 2026

Når NextGen Robotics LIVE løber af stablen som en del af Week of Robotics, bliver det med markante navne på programmet. Et bredt felt af eksperter har allerede meldt deres ankomst, og flere er på vej. Blandt oplægsholderne er for eksempel den finske cybersikkerhedsekspert Mikko Hypponen, som med

Tilmeld Nyhedsbrev

Tilmeld dig til dit online branchemagasin/avis

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

/Nyheder

  • Microchip Technology Inc.

    PIC32CM PL10 MCUs Expand Microchip’s Arm® Cortex®-M0+ Portfolio

  • Eltraco Automation

    Inline vapor phase-maskine fra IBL åbner op for større volumen

  • ACTEC A/S

    Pålidelig energi til el-, vand-, gas- og varmefordelingsmålere

  • Rohde & Schwarz Danmark A/S

    Rohde & Schwarz invites the EMC community to the virtual DEMC 2026 conference.

  • Microchip Technology Inc.

    Microchip Expands maXTouch® M1 Touchscreen Controller Series for Broader Display Size Coverage

  • HIN A/S

    Stäubli’s MCS charging system sætter nye standarder for EV-megawatt ladning

  • ACTEC A/S

    Batteriløsninger til fremtidens sporings- og logistiksystemer

  • HIN A/S

    Mærkning af kabler er også grøn tankegang

  • Microchip Technology Inc.

    Microchip Expands PolarFire® FPGA Smart Embedded Video Ecosystem with New SDI IP Cores and Quad CoaXPress™ Bridge Kit

  • RODAN Technologies A/S

    Applications Engineer til Produktionsteknisk Afdeling (PTA)

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

  • DI: Kongeparrets besøg i Australien skal sætte skub i grønt eksporteventyr

    30.01.2026

  • Intel Core Ultra Series 3 processorer leveres nu af Rutronik

    30.01.2026

  • Frankrig dropper Teams og Zoom

    30.01.2026

  • Salget er godkendt: EWII siger farvel til 20-årigt fiberprojekt

    30.01.2026

  • Nordiske virksomheder investerer mest agentisk AI viser ny undersøgelse fra Lenovo

    30.01.2026

  • TCS og AMD annoncerer strategisk samarbejde om at skalere AI udbredelse

    30.01.2026

  • Frygtøkonomien vokser og kalder på et styrket dansk cyberforsvar

    30.01.2026

  • Millionstøtte skal løfte erhvervsuddannelser i Centraleuropa

    28.01.2026

  • Kompakte 1U 3500W rackmonterede forsyninger med mulighed for hot-swapping

    28.01.2026

  • Internationale topnavne klar til robotkonference i Odense 6. maj

    28.01.2026

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