• 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

EtherCAT løfter barren for industriel kommunikation

Events05. 05. 2026

Industrivirksomheder skal øge produktiviteten, styrke kvaliteten og samtidig leve op til nye krav om cybersikkerhed, og derfor bliver valget af kommunikationsteknologi mere strategisk. Hurtig, stabil og sikker dataudveksling er afgørende for, at robotter, transportbånd, servodrives, sensorer og

STMicroelectronics VIPerGaN 100W konvertere til energieffektive apparater

Komponenter & konnektorerPower05. 05. 2026

STMicroelectronics har introduceret to 100-watt VIPerGaN højspændingskonvertere, der giver massive energibesparelser med wide-bandgap teknologi i husholdningsapparater, bygningsautomation, smart belysning og forbrugerprodukter, herunder fjernsyn og opladere. De nye konvertere inkluderer

Ny hackergruppe til angreb på danske virksomheder: Mød ”The Gentlemen”

Wireless & data05. 05. 2026

Den fremadstormende hackergruppe "The Gentlemen" har rettet sigtekornet mod danske virksomheder. Så sent som i sidste uge hævdede gruppen at stå bag et angreb mod den danske logistikvirksomhed Jumbo Transport, og i slutningen af marts var det fitnesskæden SATS, der optrådte på gruppens lækageside.

Ny energieffektiv AI-supercomputer giver Danmark et markant løft i forskning

AktueltEventsWireless & data05. 05. 2026

I partnerskab har Syddansk Universitet (SDU), Danfoss og HPE kombineret forskningskompetencer, ekspertise inden for industriel dekarbonisering og avanceret datacenterteknologi og etableret en ny supercomputer. Den skal anvendes til forskning og undervisning inden for kunstig intelligens,

Nyt fra IFS: Byg AI-agenter uden kode

AktueltIoT & embedded05. 05. 2026

IFS har netop løftet sløret for en løsning, der gør det væsentligt enklere og mere sikkert for virksomheder at indsætte digitale medarbejdere i driften. IFS Loops Agent Studio er intuitivt designet til forretningsbrugere, så medarbejdere uden teknisk ekspertise eller programmeringskompetencer kan

FX-250 digital fibersensor fra Panasonic

Komponenter & konnektorerProduktion05. 05. 2026

Panasonic Industry Europe lancerer sin nye FX 250 digitale fibersensor designet til support af brugere så effektivt som muligt i deres daglige rutiner. FX-250 er udstyret med et stort OLED-display med høj kontrast, der giver fremragende læsbarhed og som ikke kun viser numeriske værdier, men

25 procent stigning i salget af halvledere i første kvartal af 2026

BranchenytProduktionTop05. 05. 2026

Brancheforeningen, Semiconductor Industry Association (SIA), fortæller, at det globale halvledersalg nåede op på 298,5 milliarder dollars i første kvartal af 2026, en stigning på 25 % sammenlignet med 4. kvartal 2025. Det globale salg var på 99,5 milliarder dollars i marts 2026, en stigning på 79,2

Industriens Fond lancerer ”challenge”

AktueltBranchenytDesign & udviklingEvents04. 05. 2026

Danmark og dansk erhvervsliv trues på mange fronter. Cyberangreb, hybridkrige, hastig teknologiudvikling og en verden i vild forandring gør hverdagen uforudsigelig. Med en challenge vil Industriens Fond sætte fart på innovationen inden for forsvar og sikkerhed. Industriens Fond åbnede i fredags

Leti Innovation Days 2026 konference

AktueltDesign & udviklingEvents04. 05. 2026

Franske CEA-Leti afholder sin årlige innovationskonference, LID World Summit, i Grenoble 23.-25. juni 2026, hvor man vil fokusere på halvlederindustriens kritiske overgang fra lab-til-fab og fra lab-til-marked med bæredygtige integrerede kredse f.eks. til næste generation af AI fabrikker.

10 ting man ikke må gå glip af til Robotbrag 7. og 8. maj

EventsTop04. 05. 2026

I år er Robotbrag som noget nyt en del af initiativet Week of Robotics, hvor Teknologisk Institut, DIRA og Odense Robotics fra den 5. til 8. maj samler ind- og udland til en uges fokus på dansk robotteknologi. Med andre ord: Robotkedlerne er skruet helt op. Vi har herunder håndplukket 10

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 Signs Global Distribution Deal with Transtector

  • Elektronikmessen

    Besøg Triolab Danmark på Elektronikmessen 2026

  • Mouser Electronics

    Mouser Now Shipping New Arduino Nesso N1 IoT Development Kit for Smart, Edge, and IoT Applications

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

    Qoltec power supply and energy management – chargers and converters for demanding applications

  • Würth Elektronik Danmark A/S

    Area Sales Manager til Sjælland og Fyn

  • Elektronikmessen

    Oplev Conrad Electronic Group på Elektronikmessen 2026

  • InnoFour

    What’s new in Xpedition 2604

  • Elektronikmessen

    Forsvaret leder efter det, din virksomhed allerede kan

  • ACTEC A/S

    ACTEC på ROBOTBRAG 2026

  • Elektronikmessen

    Mød RODAN Technologies på Elektronikmessen 2026

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

  • EtherCAT løfter barren for industriel kommunikation

    05.05.2026

  • STMicroelectronics VIPerGaN 100W konvertere til energieffektive apparater

    05.05.2026

  • Ny hackergruppe til angreb på danske virksomheder: Mød ”The Gentlemen”

    05.05.2026

  • Ny energieffektiv AI-supercomputer giver Danmark et markant løft i forskning

    05.05.2026

  • Nyt fra IFS: Byg AI-agenter uden kode

    05.05.2026

  • FX-250 digital fibersensor fra Panasonic

    05.05.2026

  • 25 procent stigning i salget af halvledere i første kvartal af 2026

    05.05.2026

  • Industriens Fond lancerer ”challenge”

    04.05.2026

  • Leti Innovation Days 2026 konference

    04.05.2026

  • 10 ting man ikke må gå glip af til Robotbrag 7. og 8. maj

    04.05.2026

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