• 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

MyDefence lander afgørende millionkontrakt med det australske forsvar

Branchenyt01. 05. 2026

MyDefence har netop offentliggjort, at selskabet i partnerskab med HighCom Limited (ASX: HCL) og dets datterselskab HighCom Technology har vundet en kontrakt inden for Counter Small Uncrewed Aerial Systems (C-UAS) til det australske forsvar, Australian Department of Defence. Kontrakten har en

Hi-rel Micro-D konnektorer til overflademontage

Komponenter & konnektorer01. 05. 2026

Powell Electronics leverer nu de meget robuste Micro-D konnektorer til overflademontage fra Winchester. Komponenterne garanterer et sikkert mekanisk og elektrisk interface, som modstår kraftige vibrationer, chok og andre udefra kommende stressfaktorer, hvad der gør konnektorer ideelle til de strenge

Vicki Domar Rossen ny salgschef for Digital Energy hos Schneider Electric

Branchenyt01. 05. 2026

Schneider Electric har ansat Vicki Domar Rossen som Sales Manager for Digital Energy i Danmark. Hun tiltræder i en tid, hvor energiforbrug, digitalisering og nye EU-krav fundamentalt ændrer måden, bygninger drives og optimeres på. - Vi kan ikke energieffektivisere Danmark med Excel-ark og gode

GPV forbedrer lønsomheden på et udfordrende marked

BranchenytProduktionTop01. 05. 2026

GPV, som ejes af det børsnoterede danske industrikonglomerat Schouw & Co., realiserede en omsætning på 2.140 mio. kr. i 1. kvartal 2026 mod 2.207 mio. kr. i 1. kvartal 2025, svarende til en nedgang på 3%. EBITDA steg med 12% til 160 mio. kr. mod 143 mio. kr. i samme periode sidste år. - Vi

CEA-Leti præsenterer næste generations chipintegration

AktueltDesign & udviklingEvents01. 05. 2026

På ECTC (Electronic Components and Technology Conference) konferencen i Orlando, Florida 26.-29. maj, 2026 præsenterer franske CEA-Leti syv indlæg og postere om den teknologi, der vil skabe næste generation af avanceret heterogen integration. Denne forskning omfatter en række teknologier 

Store Hvededag?

Branchenyt01. 05. 2026

Tekst og foto: RSH Vi kan i år more os lidt over, at den afskaffede Store Bededag falder sammen med 1. maj. Arbejdernes internationale Kampdag er i det historiske lys måske endnu mere uddateret end Store Bededag, og strengt taget er det ikke til at sige, hvem der har fri - og hvem der ikke

Ny professor vil styrke Danmarks digitale forsvar

AktueltBranchenytWireless & data01. 05. 2026

Vi styrer vores økonomi, hospitaler, produktion og offentlige sektor gennem digitale systemer. Det giver enorme muligheder, men også sårbarheder. Samtidigt mangler både virksomheder og myndigheder i stigende grad specialister, der kan beskytte digitale systemer mod angreb. Derfor spiller

Toshiba sampler ny automotiv SmartMCD med integreret MCU og gate-driver

IoT & embeddedPower29. 04. 2026

Toshiba Electronics Europe GmbH har begyndt sample-udsendelse af den AEC-Q100 godkendte TB9M030FG, en ny tilføjelse til SmartMCD-serien, der integrerer mikrocontroller (MCU) og motor-driver. Produktet egner sig til lavhastigheds, sensorløse FOC (field-oriented control) eller børsteløse DC (BLDC)

60W DOE Level VII forberedte og IP42-forseglede vægmonterbare adaptere

Power29. 04. 2026

XP Power introducerer AMF60 serien af 60W AC/DC-strømforsyninger til vægmontering, der sigter mod brug i medicinske, home healthcare og industrielle applikationer. Det kompakte format til vægmontage reducerer den krævede installationsplads i sammenligning med desktop adaptere ved samme effektniveau,

Hackere kortlagde 14.000 sårbare industrianlæg i 70 lande

Wireless & data29. 04. 2026

Cato Networks har afdækket en global hackerkampagne mod styresystemerne i fabrikker, energianlæg og transportsektoren. På tre måneder fandt Cato Networks mere end 14.000 IP-adresser i 70 lande. Flest i USA, Frankrig og Japan. Kampagnen kørte i efteråret 2025 og udnyttede svagheder i

Tilmeld Nyhedsbrev

Tilmeld dig til dit online branchemagasin/avis

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

/Nyheder

  • Elektronikmessen

    Forsvaret leder efter det, din virksomhed allerede kan

  • ACTEC A/S

    ACTEC på ROBOTBRAG 2026

  • Elektronikmessen

    Mød RODAN Technologies på Elektronikmessen 2026

  • RODAN Technologies A/S

    Vi er glade for at byde Susanne Kuhr-Haaf velkommen som vores nye Salgskoordinator.

  • Mouser Electronics

    Authorised Distributor Mouser Electronics Offers Engineers the Latest Technologies from Texas Instruments

  • Elma Instruments A/S

    El & Teknik 2026 – Klasse A elkvalitetsanalysator – Metrel MI2992 Power Analyser

  • Elma Instruments A/S

    El & Teknik 2026 – Gør gruppearbejdet til en favorit i eltavlen med Elma 5100 sikringssøger

  • Mouser Electronics

    Mouser Electronics New Product Insider: Over 9,000 New Parts Added in First Quarter of 2026

  • HIN A/S

    Smarte ladestik gør mobil robotlogistik mere robust

  • Mouser Electronics

    Mouser Electronics to Demonstrate Smart Manufacturing Technologies at Advanced Factories 2026

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

  • MyDefence lander afgørende millionkontrakt med det australske forsvar

    01.05.2026

  • Hi-rel Micro-D konnektorer til overflademontage

    01.05.2026

  • Vicki Domar Rossen ny salgschef for Digital Energy hos Schneider Electric

    01.05.2026

  • GPV forbedrer lønsomheden på et udfordrende marked

    01.05.2026

  • CEA-Leti præsenterer næste generations chipintegration

    01.05.2026

  • Store Hvededag?

    01.05.2026

  • Ny professor vil styrke Danmarks digitale forsvar

    01.05.2026

  • Toshiba sampler ny automotiv SmartMCD med integreret MCU og gate-driver

    29.04.2026

  • 60W DOE Level VII forberedte og IP42-forseglede vægmonterbare adaptere

    29.04.2026

  • Hackere kortlagde 14.000 sårbare industrianlæg i 70 lande

    29.04.2026

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