• 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

Forbedrede egenskaber til krævende designs med nye spoler

Komponenter & konnektorer12. 06. 2026

De nye WE-XHMI Performance serie udvider Würth Elektroniks succesrige familie af effektspoler med forbedrede versioner i kapslingsstørrelserne 1010, 1060, 6030 og 6060. De magnetisk skærmede spoler er udført med flade viklingstråde, der supporterer store mætningsstrømme med en samtidig reduktion af

Vital DSP-ydelse og real-time kontrol uden overflødig ”bagage”

IoT & embeddedKomponenter & konnektorer12. 06. 2026

Designere af real-time kontrolapplikationer er i stigende grad udsat for at skulle balancere ydelse og integration af periferi med samtidige lavere systemomkostninger og kompleksitet. For at imødekomme disse udfordringer har Microchip Technology Inc. introduceret sin dsPIC33CK Value Line familie af

NRGi advarer mod højere elafgift: ”El skal være det økonomisk oplagte valg”

Power12. 06. 2026

Den midlertidige sænkelse af elafgiften ser ikke ud til at blive forlænget fra 2028. Det vækker bekymring hos energi- og rådgivningskoncernen NRGi, som advarer mod at gøre strøm dyrere, netop som Danmark skal sætte fart på elektrificeringen. Siden årsskiftet har danske elkunder nydt godt af en

Ny rapport: AI skaber alvorligt sikkerhedsgab i virksomheders cloudmiljøer

Wireless & data12. 06. 2026

Cybersikkerhedsvirksomheden Check Point Software Technologies har netop offentliggjort sin årlige Cloud Security Rapport, der afdækker de største sikkerhedsudfordringer, som virksomhederne står overfor, når det kommer til at beskytte cloudmiljøer. Årets rapport peger på et voksende spænd mellem

AI-gigafabrikker kræver politiske valg – ikke kun teknologiske investeringer

AktueltDesign & udviklingWireless & data12. 06. 2026

Fem såkaldte AI-gigafabrikker – enorme datacentre med mere end 100.000 avancerede chips, der kan bruges til at udvikle og drive kunstig intelligens. De er på tegnebrættet i EU, og Danmark er blandt de lande, der har vist interesse for at huse en af AI-fabrikkerne. Men før beslutningerne træffes, bør

Terma og Diehl Defence underskriver aftale om udviklingssamarbejde for fremtiden

AktueltBranchenytDesign & udviklingProduktion12. 06. 2026

Danske Terma, der udvikler og producerer missionskritiske produkter og løsninger, har underskrevet en aftale med Diehl Defence, et førende systemhus for jordbaserede luftforsvarssystemer og styrede missiler, om at samarbejde om gensidige udviklingsinitiativer for fremtidige produkter og

Europa-Kommissionen præsenterer Chips Act 2.0 på SEMI Europe Policy Forum

BranchenytDesign & udviklingTop12. 06. 2026

Europa-Kommissionen har officielt præsenteret den nye European Chips Act 2.0, der markerer et stort skridt fremad i Europas ambition om at styrke sin konkurrenceevne, modstandsdygtighed og teknologiske suverænitet inden for halvledere. Efter annonceringen præsenterede embedsmænd den nye politik på

TDK udvider sin serie af DIN-skinnemonterede strømforsyninger

Power10. 06. 2026

TDK Corporation annoncerer udvidelsen af ​​TDK-Lambda D1SE-serien af ​​omkostningseffektive DIN-skinnemonterede strømforsyninger med modeller med 12, 48 og 72VDC-udgang. Serien, der oprindeligt blev lanceret med 120, 240 og 480 W 24 V-versioner, er nu blevet udvidet for bedre at understøtte behovene

Brugte bilbatterier skal sikre kritiske funktioner i butikker og aflaste elnettet

BranchenytPower10. 06. 2026

Brugte elbilbatterier kan snart få en ny rolle i butikker: som energilager, nødstrøm og fleksibilitet for et elsystem under forandring. Det er ambitionen i innovationsprojektet ReStoreBESS. Bag projektet står Gridturn i samarbejde med Salling Group, Andel Energi, Converdan, AAU Energy, mens

Her er de tre nominerede til DIRA Automatiseringsprisen 2026

BranchenytEventsProduktionTop10. 06. 2026

Juryen bag DIRA Automatiseringsprisen 2026 har voteret. Feltet af indstillede virksomheder er nu skåret ned til tre stærke og inspirerende automatiseringsløsninger, som viser et usædvanligt mod til at tænke nyt: Müller Gas Equipment, Niebuhr Gears og VELUX er årets tre nominerede til prisen, der

Tilmeld Nyhedsbrev

Tilmeld dig til dit online branchemagasin/avis

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

/Nyheder

  • InnoFour

    What’s new in BluePrint-PCB 2604

  • Microchip Technology Inc.

    Microchip Announces TimePictra® 12 Platform to Strengthen Synchronization Management for Critical Infrastructure

  • Mouser Electronics

    Mouser Highlights Practical Security Resources for Engineers Developing Cyber-Resilient Connected Systems

  • InnoFour

    Cyber Resilience Act (CRA)

  • Phoenix Contact A/S

    Skæreværktøj til strømskinner og standard DIN-skinner

  • InnoFour

    Live webinar June 11: Industrial AI for Compliant ALM

  • Phoenix Contact A/S

    Push-X produktprogrammet fortsætter med at vokse

  • HIN A/S

    Røntgeninspektion i elektronikproduktion – fra nicheteknologi til nødvendighed

  • InnoFour

    Next-generation Electronic Systems Design

  • Phoenix Contact A/S

    Hybridstik til energilagring

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

  • Forbedrede egenskaber til krævende designs med nye spoler

    12.06.2026

  • Vital DSP-ydelse og real-time kontrol uden overflødig ”bagage”

    12.06.2026

  • NRGi advarer mod højere elafgift: ”El skal være det økonomisk oplagte valg”

    12.06.2026

  • Ny rapport: AI skaber alvorligt sikkerhedsgab i virksomheders cloudmiljøer

    12.06.2026

  • AI-gigafabrikker kræver politiske valg – ikke kun teknologiske investeringer

    12.06.2026

  • Terma og Diehl Defence underskriver aftale om udviklingssamarbejde for fremtiden

    12.06.2026

  • Europa-Kommissionen præsenterer Chips Act 2.0 på SEMI Europe Policy Forum

    12.06.2026

  • TDK udvider sin serie af DIN-skinnemonterede strømforsyninger

    10.06.2026

  • Brugte bilbatterier skal sikre kritiske funktioner i butikker og aflaste elnettet

    10.06.2026

  • Her er de tre nominerede til DIRA Automatiseringsprisen 2026

    10.06.2026

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