• 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

Højpålidelige NTC-termistorer tåler op til +175°C

Komponenter & konnektorer18. 02. 2026

TDK Corporation udvider deres NTCSP-serie af NTC-termistorer. Disse komponenter er designet til montering med ledende lim til drift i miljøer med høje temperaturer op til +175 °C. Masseproduktionen af ​​denne serie begyndte i februar 2026. For at opnå højere ydeevne i bilindustrien kræves der

High-side driver fra STMicroelectronics forsyner og beskytter logik mod kraftige transienter

Komponenter & konnektorerPower18. 02. 2026

Med en minimum driftsspænding på 4V forsyner STMicroelectronics' VNQ9050LAJ 4-kanals high-side driver især biler og beskytter mod forstyrrelser, herunder ekstrem koldstart, helt ned til 2,7V, hvilket øger køretøjets pålidelighed og sikrer en overlegen brugeroplevelse. Denne robusthed, når den

NKT indgår toneangivende kobberaftale på seks mia. euro med KGHM

Branchenyt18. 02. 2026

NKT’s kobberbehov fortsætter med at stige i takt med virksomhedens udvidelse af produktionskapaciteten for at imødekomme den høje globale efterspørgsel efter elkabler. Adgang til pålidelige kobberkilder er derfor afgørende for at bevare NKT’s konkurrenceevne og styrke robustheden i virksomhedens

Kompakte 1U 3500 W industrielle rack-strømforsyninger med redundant hot-swapping

Power18. 02. 2026

TDK Corporation annoncerer TDK-Lambdas HFE3500 rackmonterede industrielle 3.500 W strømforsyningsserie. Hvert 1U højt 19” rack kan rumme op til fire strømforsyninger, der leverer 13.300 W bulkstrøm, eller fungere som et hot-swap redundant system. De interne ORing MOSFET'er og strømdelingsfunktionen

Nordisk Innovations Forum med skarp fokus på faglighed inden for elektronikproduktion

AktueltEventsProduktion18. 02. 2026

To heldags-event i henholdsvis Odense, 24. marts, og Oslo, 26. marts, er HIN A/S bud på en fremragende mulighed for at stifte bekendtskab med branchens nyeste teknologier indenfor SMT /THT, lodde- og renseprocesser. Formålet med disse heldagsmøder og -seminarer er at skabe innovation samt tids-

SDU-forskeres algoritme kan blive et vigtigt skridt mod privatliv i en AI-tid

AktueltIoT & embeddedWireless & data18. 02. 2026

Hvis man som bruger vil sikre sit privatliv, er det ikke nok at bede techvirksomhederne slette ens data. Det, AI-modellerne har lært fra dataen, skal også aflæres. Det har forskere fra SDU Applied AI and Data Science nu fundet en måde at gøre, uden at modellerne bliver dårligere. Med

Ny rapport om innovativ energiteknologi: Sådan skal 628 millioner kroner bruges

Design & udviklingPowerTop18. 02. 2026

EUDP har igen i 2025 været med til at sætte skub i en række nye grønne energiteknologier. Programmet har i løbet af året uddelt i alt 628 millioner kroner til 81 innovative projekter. Nu kan man dykke dybere ned i hvordan støtten skal bruges. EUDP er teknologineutral i sin tilgang og favner

Kontron inviterer til møde på Embedded World

EventsIoT & embedded16. 02. 2026

Kontron, der er blandt de førende globale leverandør af IoT/embedded computer technology (ECT), vil præsentere sin omfattende portefølje af ydedygtige, sikre og skalérbare embeddede- og edge AI-løsninger på Embedded World 2026. Under mottoet "Secure. Connected. CRA ready" demonstrerer Kontron,

Toshiba lancerer high-speed lineær farve-CCD billedsensor til AOI-udstyr

Komponenter & konnektorer16. 02. 2026

Toshiba Electronics Europe GmbH lancerer TCD2400DG, en ny type af lineær linsereduktions CCD-billedsensor designet til at opfylde selv de mest krævende specifikationer i moderne optisk inspektionsudstyr. Den nye sensor er udstyret med 4.096 elementer med en 7 µm pitch og er tiltænkt brug i

4kW e-mobilitets DC/DC-konverter med 180-950VDC-indgang

Power16. 02. 2026

Recoms RMOD4000-serie af kompakte plug-and-play DC/DC-konvertere er en priseffektiv løsning til levering af isolerede 14V-, 28V- eller 56VDC-spændings-rails ved en høj indgangsspændinger mellem 180- og 950VDC fra batterier i alle slags e-fartøjer. Op til 4kW er tilgængelig afhængigt af variant og

Tilmeld Nyhedsbrev

Tilmeld dig til dit online branchemagasin/avis

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

/Nyheder

  • SynFlex A/S

    Højteknologisk sikkerhedscoating til batteriapplikationer.

  • Elektronikmessen

    Mød Eltech Solutions A/S på Elektronikmessen 2026

  • Elektronikmessen

    Mød Strenometer på Elektronikmessen 2026

  • InnoFour

    Prepare for Cyber Resilience Act (CRA) compliance

  • Elektronikmessen

    Mød Aktuel Elektronik på Elektronikmessen 2026

  • EKTOS A/S

    Rethinking Electronics for Next-Gen Machines for the Real World, Not the Lab 

  • Microchip Technology Inc.

    Production-Ready, Full-Stack Edge AI Solutions Turn Microchip’s MCUs and MPUs Into Catalysts for Intelligent Real-Time Decision-Making

  • InnoFour

    FPGA Forum 2026

  • Microchip Technology Inc.

    Microchip Technology and Hyundai Motor Group Collaborate to Explore 10BASE-T1S Single Pair Ethernet for Future Automotive Connectivity

  • HIN A/S

    Vil du arbejde i krydsfeltet mellem teknik, rådgivning og industri?

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

  • Højpålidelige NTC-termistorer tåler op til +175°C

    18.02.2026

  • High-side driver fra STMicroelectronics forsyner og beskytter logik mod kraftige transienter

    18.02.2026

  • NKT indgår toneangivende kobberaftale på seks mia. euro med KGHM

    18.02.2026

  • Kompakte 1U 3500 W industrielle rack-strømforsyninger med redundant hot-swapping

    18.02.2026

  • Nordisk Innovations Forum med skarp fokus på faglighed inden for elektronikproduktion

    18.02.2026

  • SDU-forskeres algoritme kan blive et vigtigt skridt mod privatliv i en AI-tid

    18.02.2026

  • Ny rapport om innovativ energiteknologi: Sådan skal 628 millioner kroner bruges

    18.02.2026

  • Kontron inviterer til møde på Embedded World

    16.02.2026

  • Toshiba lancerer high-speed lineær farve-CCD billedsensor til AOI-udstyr

    16.02.2026

  • 4kW e-mobilitets DC/DC-konverter med 180-950VDC-indgang

    16.02.2026

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