• 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

Flade viklinger og høj effektivitet i spoler fra Würth Elektronik

Komponenter & konnektorer21. 08. 2026

Würth Elektronik introducerer nu WE-SFIA serien af spoler med flade viklingstråde i 2010-, 2013- og 2016-kapslinger. Spolerne har en exceptionelt lav DC-modstand og tåler et udvidet driftstemperaturområde mellem -40°C og +180°C. WE-SFIA serien kan leveres som standard-/katalogkomponenter, men kan

Kompakte Arm Cortex-M4 mikrocontrollere til styringer en enkeltmotordrev

IoT & embedded21. 08. 2026

Toshiba Electronics Europe GmbH har påbegyndt volumentproduktion af TXZ+™ Family Entry-Class M4L Group, en ny serie af Arm® Cortex®-M4 baserede mikrocontrollere med en floating-point unit (FPU), der arbejder ved op til 80MHz. Controllerne er tilgængelige med 128KB eller 256KB flash-memory til

Bowlingkegle-formede atomkerner giver nyt indblik i Universets første øjeblikke

Design & udvikling21. 08. 2026

Hvad skete der i Universets første øjeblikke - før byggestenene til alt liv og den verden, vi kender opstod? Det spørgsmål forsøger fysikere på forskningsanlægget CERN i Schweiz at besvare ved at genskabe nogle af de ekstreme forhold, der herskede i Universet under Big Bang. Og nu er forskere fra

Ny kommerciel direktør skal øge kundetallet i Sinal

Branchenyt21. 08. 2026

Fiberselskabet Sinal skal i de kommende år øge udnyttelsen af landets største fibernet. Det handler både om at fastholde nuværende kunder, og øge nysalget af fiberforbindelser markant. Det arbejde får Mette Lisby Overbeck fra 1. september det overordnede ansvar for som ny kommerciel direktør i

Imponerende debut for DALO og “det nødvendige udstyr” i Messecenter Hernings rammer

EventsTop21. 08. 2026

Af Rolf Sylvester-Hvid Når man flytter en event som Forsvarets indkøbsmesse, DALO, fra Ballerup til Herning, så er turen fra det østlige Danmark - og København i særdeleshed - ganske lang. Omvendt gider de pro-palæstinensiske demonstranter heller ikke at tage turen, så de demoer, der normalt

Batterier vinder frem både på bygninger og i større sammenhæng

AktueltPower21. 08. 2026

Batterier er for alvor på vej ind i det danske energisystem. I løbet af de seneste fire kvartaler er der nettilsluttet 191 MW ny batterieffekt fordelt på 4.479 installationer. Blandt private er antallet af nye batteriinstallationer steget fra 546 i tredje kvartal 2025 til 1.403 i andet kvartal

Udvidet dansk samarbejde med indledende fokus på anti-drone-teknologier

AktueltBranchenytDesign & udvikling21. 08. 2026

Terma og MyDefence har underskrevet et Memorandum of Understanding (MoU) med henblik på at undersøge mulighederne for et tættere samarbejde på tværs af forsvarsteknologier. Første skridt bliver at kombinere virksomhedernes komplementære kapaciteter inden for anti-drone-teknologi, mens yderligere

Vejdirektoratet tager ny måleteknologi i brug

AktueltTest & mål19. 08. 2026

Hvad gemmer der sig egentlig under jorden, hvor en ny motorvej skal bygges? Det spørgsmål vil Vejdirektoratet nu forsøge at få et bedre svar på. Vejdirektoratet tester derfor et nyt luftbåret målesystem, der ved hjælp af elektromagnetiske målinger kan give et mere komplet billede af jordlagene, og

Villum Fonden støtter faget natur/teknologi med 30 millioner

AktueltBranchenyt19. 08. 2026

Selvom faget natur/teknologi er de yngste elevers vej ind i naturfagene, bliver faget af både forskere og undervisere kaldt ”et forsømt fag”. For der mangler lokaler og udstyr ude på skolerne, og 48% af underviserne har ikke faglige kompetencer til at undervise i faget. Det viser rapporten

Tjekliste: Klar til maskinforordningens cybersikkerhedskrav?

Design & udviklingTop19. 08. 2026

Når maskiner kobles på netværk, cloud og fjernadgang, kan et angreb eller blot en utilsigtet ændring give forstyrrelser af driften eller i værste fald skabe farlige situationer for medarbejderne. Den nye EU-maskinforordning gør derfor cybersikkerhed til et eksplicit krav, og den nye europæiske norm

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 Showcases Online Resource Centre on Consumer Technology for Engineering Next-Generation Connected Devices

  • InnoFour

    Progressive Verification: A practical and effective approach to PCB Design verification

  • Mouser Electronics

    New at Mouser: NXP Semiconductors’ MCX N24, N52, and N53 Arm Cortex-M33 Microcontrollers with On-chip Accelerators and Advanced Security

  • Mouser Electronics

    Outlook: Euro 7 to Accelerate Demand for Emissions-control as Standards Tighten for Brake and Tyre Particulates and Battery Systems

  • InnoFour

    Cyber Resilience Act (CRA)

  • HIN A/S

    Mød HIN på DALO Industry Days

  • InnoFour

    Next-generation Electronic Systems Design

  • Phoenix Contact A/S

    Sunclix crimpkontakter til ledertværsnit fra 6 til 10 mm²

  • Phoenix Contact A/S

    Charx control modular AC ladecontroller: software release 1.9.0 og ny mobil-app

  • Würth Elektronik Danmark A/S

    Styrk design og leveringssikkerhed med chip bead ferrites fra Würth Elektronik

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

  • Flade viklinger og høj effektivitet i spoler fra Würth Elektronik

    21.08.2026

  • Kompakte Arm Cortex-M4 mikrocontrollere til styringer en enkeltmotordrev

    21.08.2026

  • Bowlingkegle-formede atomkerner giver nyt indblik i Universets første øjeblikke

    21.08.2026

  • Ny kommerciel direktør skal øge kundetallet i Sinal

    21.08.2026

  • Imponerende debut for DALO og “det nødvendige udstyr” i Messecenter Hernings rammer

    21.08.2026

  • Batterier vinder frem både på bygninger og i større sammenhæng

    21.08.2026

  • Udvidet dansk samarbejde med indledende fokus på anti-drone-teknologier

    21.08.2026

  • Vejdirektoratet tager ny måleteknologi i brug

    19.08.2026

  • Villum Fonden støtter faget natur/teknologi med 30 millioner

    19.08.2026

  • Tjekliste: Klar til maskinforordningens cybersikkerhedskrav?

    19.08.2026

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
Administrer samtykke
For at give dig de bedste oplevelser bruger vi teknologier som cookies til at gemme og/eller få adgang til enhedsoplysninger. Hvis du giver dit samtykke til disse teknologier, kan vi behandle data som f.eks. browsingadfærd eller unikke ID'er på dette websted. Hvis du ikke giver dit samtykke eller trækker dit samtykke tilbage, kan det have en negativ indvirkning på visse funktioner og egenskaber.
Funktionsdygtig Altid aktiv
Den tekniske lagring eller adgang er strengt nødvendig med det legitime formål at muliggøre brugen af en specifik tjeneste, som abonnenten eller brugeren udtrykkeligt har anmodet om, eller udelukkende med det formål at overføre en kommunikation via et elektronisk kommunikationsnet.
Præferencer
Den tekniske lagring eller adgang er nødvendig for det legitime formål at lagre præferencer, som abonnenten eller brugeren ikke har anmodet om.
Statistikker
Den tekniske lagring eller adgang, der udelukkende anvendes til statistiske formål. Den tekniske lagring eller adgang, der udelukkende anvendes til anonyme statistiske formål. Uden en stævning, frivillig overholdelse fra din internetudbyders side eller yderligere optegnelser fra en tredjepart kan oplysninger, der er gemt eller hentet til dette formål alene, normalt ikke bruges til at identificere dig.
Marketing
Den tekniske lagring eller adgang er nødvendig for at oprette brugerprofiler med henblik på at sende reklamer eller for at spore brugeren på et websted eller på tværs af flere websteder med henblik på lignende markedsføringsformål.
  • Vælg muligheder
  • Administrer tjenester
  • Administrer {vendor_count} leverandører
  • Læs mere om disse formål
Vælg fra liste
  • {title}
  • {title}
  • {title}