• 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

Arrow Electronics og NXP tilpasser risikoanalyse, sikkert design og levering efter CRA

AktueltDesign & udviklingIoT & embedded10. 03. 2026

Arrow Electronics samarbejder med NXP Semiconductors for at støtte kunder i forberedelserne til EU's Cyber ​​Resilience Act (CRA), som fastsætter obligatoriske, væsentlige cybersikkerhedskrav for produkter med digitale elementer, der sælges i Den Europæiske Union. Med fuld håndhævelse planlagt til

Recom satser på diskrete PSU-komponenter

AktueltKomponenter & konnektorerPower10. 03. 2026

Recom lancerer en ny serie af effekt-IC'er og SMD-transformere, der giver kunderne mulighed for at bygge deres egne diskrete DC/DC-isolerede strømforsyninger. Sortimentet omfatter RVP6501, et pin-kompatibelt sekundært kilde-alternativ til den populære 6501-type push-pull transformator

Dansk kameraløsning afslører skadeligt blåt lys fra lysdioder

Test & mål10. 03. 2026

Viso Systems ApS er én af de danske virksomheder, vi møder igen og igen på en messe som Light & Building. Og det er et glædeligt gensyn med god grund: Den københavnske producent af højteknologisk lysmålingsudstyr som den imponerende Labspy og den mindre ”bordmodel”, Basespy, leverer løsninger,

HIN styrker programmet inden for loddematerialer med Balver Zinn

BranchenytProduktion10. 03. 2026

Med tilføjelsen af Balver Zinn til porteføljen styrker HIN sin position som totalleverandør til elektronikproduktion. For kunderne betyder det, at en større del af de materialer, der indgår i loddeprocessen, nu kan samles hos én samarbejdspartner. Det giver en række fordele i hverdagen:- Én

Brødrene Dahl lancerer batterier med indbygget indtjening

Power10. 03. 2026

Brødrene Dahl udvider nu sortimentet med intelligente batteriløsninger fra den danske virksomhed Emaldo. Med aftalen får kunderne adgang til en samlet alt-i-en-løsning, der kombinerer strømlagring, AI-baseret energistyring og mulighed for løbende indtjening. Emaldos batteri gør det muligt for

Det børn deler med AI i dag, kan følge dem resten af livet

Wireless & data10. 03. 2026

Siden ChatGPT blev lanceret i 2022 har kunstig intelligens gjort sit massive indtog – ofte til gavn og glæde, men ikke altid uden omkostninger. En analyse fra Dansk Erhverv viste i efteråret, at mere end halvdelen af danskerne bruger ChatGPT eller andre sprogmodeller, og blandt de 18-29-årige gælder

Industriel cybersikkerhed med AI som den dominerende teknologi

Design & udviklingEventsIoT & embeddedTopWireless & data10. 03. 2026

Kravene til cybersikkerhed vokser hastigt i takt med udviklingen inden for det meget ændrede geopolitiske landskab, og ikke mindst industrien står over for et betydeligt pres. Med henblik på EU’s CRA- og NIS2-regulativer står industrien ikke kun overfor trusler fra hackere, men er nu også underlagt

Grinn samarbejder med Renesas om lancering af Grinn ReneSOM-V2H

Design & udviklingIoT & embedded06. 03. 2026

Det tager normalt årevis med krævende hardwareudvikling at bringe et højtydende AI-produkt på markedet. I dag arbejder Grinn sammen med Renesas for at ændre den fordom. Grinn annoncerer nemlig et samarbejde centreret omkring lanceringen af ​​Grinn ReneSOM-V2H, et produktionsklart System-on-Module

Ny, omkostningseffektiv frekvensomformer udvider Beckhoffs drevportefølje

Power06. 03. 2026

Beckhoff Automation har lanceret en ny frekvensomformer, AF1000, for at kunne give maskinbyggere et stærkere fundament for effektiv produktion i mindre og mellemstore applikationer. Frekvensomformeren er ekstremt kompakt, omkostningseffektiv og fuldt integreret i TwinCAT. - For maskinbyggere

Optical Force SFH 7061 og AS7150 fra AMS Osram

Komponenter & konnektorer06. 03. 2026

Med Optical Force SFH 7061 og den analoge frontend AS7150 fra AMS Osram udvider Rutronik sin sensorportefølje med en stærkt integreret løsning til optisk touch-kraft og berøringsregistrering. Med en størrelse på kun 1,8mm × 1,0mm × 0,5mm integrerer den optiske frontend en IR-emitter, en IR-følsom

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.

    Microchip Expands Security Services in the Trust Platform to Help Manufacturers Meet Cybersecurity Regulations

  • Würth Elektronik Danmark A/S

    Würth Elektronik udvider porteføljen af varmeledende tape og pads til håndtering af varmeafgivelse fra aktive komponenter

  • Mouser Electronics

    Mouser Electronics and Sensirion Host Webinar on Air Quality and Flow Sensing in HVAC

  • GOmeasure ApS

    Hvad nu hvis dit næste oscilloskop også gav dig en gratis signalgenerator? 👀

  • Mouser Electronics

    Mouser Expands Industrial Automation Portfolio with Advanced Networking, Motion Control, and Safety Solutions

  • Metronic ApS

    NY Optris IR-Sensor

  • Elektronikmessen

    Mød HYTEK på Elektronikmessen 2026

  • InnoFour

    Polarion4U Lecture Series: Free webinars for Polarion ALM best practices

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

    Push-X in the TME offer – tool-free wiring of the new generation

  • Mouser Electronics

    Mouser Brings Intelligence from the Cloud with Edge Computing Online Resource Hub for Engineers

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

  • Arrow Electronics og NXP tilpasser risikoanalyse, sikkert design og levering efter CRA

    10.03.2026

  • Recom satser på diskrete PSU-komponenter

    10.03.2026

  • Dansk kameraløsning afslører skadeligt blåt lys fra lysdioder

    10.03.2026

  • HIN styrker programmet inden for loddematerialer med Balver Zinn

    10.03.2026

  • Brødrene Dahl lancerer batterier med indbygget indtjening

    10.03.2026

  • Det børn deler med AI i dag, kan følge dem resten af livet

    10.03.2026

  • Industriel cybersikkerhed med AI som den dominerende teknologi

    10.03.2026

  • Grinn samarbejder med Renesas om lancering af Grinn ReneSOM-V2H

    06.03.2026

  • Ny, omkostningseffektiv frekvensomformer udvider Beckhoffs drevportefølje

    06.03.2026

  • Optical Force SFH 7061 og AS7150 fra AMS Osram

    06.03.2026

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