• 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

DI: Godt at AI nu kommer på den politiske agenda

AktueltBranchenytDesign & udvikling17. 04. 2026

Landets største erhvervsorganisation, Dansk Industri (DI), glæder sig over at kunstig intelligens er kommet på dagsordenen i de i igangværende regeringsforhandlinger. Det er sket i dag på et temamøde om AI på Marienborg. - Det er rigtig godt at AI nu kommer på den politiske agenda. Det er der

Flere grønne teknologier skal vokse fra universitet til marked

AktueltDesign & udviklingPower17. 04. 2026

Mere forskning skal fra laboratoriet ud i samfundet og drive den grønne omstilling inden for grønne brændstoffer, CO₂-reduktion og materialeinnovation. Og det skal gå hurtigere, så Danmarks konkurrenceevne og robusthed styrkes. Det er ambitionen bag en ny bevilling på 80 mio. kr. fra Villum

Teknologisk Institut: Saltomortaler er ikke nok for valg af humanoider

Design & udviklingProduktionTop17. 04. 2026

De ligner os mere og mere og bliver på sigt industriens nye assistenter. Men først skal fire centrale udfordringer løses, før humanoide robotter er klar til virkeligheden i danske virksomheder. Humanoide robotter er ikke længere kun noget, man ser i science fiction. Udviklingen går så hurtigt,

Et mere komplekst elnet kræver mere præcise målinger

PowerTest & mål17. 04. 2026

I årtier var elnettet bygget op omkring et forholdsvis simpelt princip: Store kraftværker producerede strøm, og forbrugerne aftog den længere ude i nettet. Men det billede er under forandring. Solcelleparker, batterianlæg, mindre vindmøller og på sigt også elbiler, der kan levere strøm tilbage til

Næste generations MIL-HD2 konnektorserie fra Amphenol efter SOSA™/VITA 91-standarden

Komponenter & konnektorer17. 04. 2026

Den nye generation af Amphenols MIL-HD2 konnektorserie efter SOSA-standarden kan nu leveres af Powell Electronics, der er leverandør af konnektorer og flere andre komponenttyper til hi-rel applikationer til forsvars-, aerospace- og industriformål. De nye konnektorer er udviklet til af opfylde selv

Koda: Godt årsresultat, men voksende pres fra AI

Branchenyt17. 04. 2026

Den danske rettighedsorganisation Koda, der repræsenterer sangskrivere, komponister og musikforlag, sluttede året med en samlet omsætning på over 1,4 milliarder kroner. Heraf vil knap 1,3 milliarder kroner blive fordelt blandt rettighedshaverne i Danmark og udlandet, hvis musik danner grundlaget for

Stribevis af kendte content creators gæster Gamebox Festival i Messecenter Herning

Events17. 04. 2026

Når Gamebox Festival lige straks samler landets gaming-interesserede for femte gang, bliver det med et rigt sceneprogram, der traditionen tro udspiller sig på Main Stage. TrierGaming, ComKean og Judex & Shadys hører til de mange, der kan opleves på scenen, og det samme gælder Morten Münster, som

Husk: Printseminar hos Circle Consult og Icape

Design & udviklingEventsTest & mål15. 04. 2026

ICape og Circle Consult inviterer igen i år til PCB-seminar om PCB-design og udvikling. I år deltager Altoo og Keysight og fortæller om USB compliance-målinger og om, hvad der rører sig inden for måleudstyr. PCB seminar – få styr på printet med fokus på USB Compliance, HDI stackup, samt high

Fibox udnævner ny CEO til kabinet- og kapslingsafdeling

AktueltBranchenyt15. 04. 2026

Den finsk-ejede producent af kabinet- og beskyttelsesløsninger melder om en omsætning på over 110 millioner euro sidste år og opererer nu i mere end 20 lande i Europa, Nordamerika og Asien. Virksomheden går ind i sin næste internationale vækstfase, mens investeringerne i industriel elektrificering

TCS og ABB indgår strategisk samarbejdsaftale om IT, AI og ingeniørløsninger

BranchenytDesign & udviklingWireless & data15. 04. 2026

Tata Consultancy Services, en global førende virksomhed inden for IT-tjenester, rådgivning og forretningsløsninger med hovedsæde i Indien, har netop indgået en samarbejdsaftale (Memorandum of Understanding, MoU) med ABB. Aftalen skal styrke de to virksomheders strategiske samarbejde inden for

Tilmeld Nyhedsbrev

Tilmeld dig til dit online branchemagasin/avis

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

/Nyheder

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

    RECOM RACPRO1-S industrial power supplies – small size, huge possibilities

  • Elektronikmessen

    Mød Bolls ApS på Elektronikmessen 2026

  • InnoFour

    Seamless Digital Continuity: Xpedition EDM and Teamcenter Integration

  • EKTOS A/S

    EKTOS Expands Electronics Engineering Capacity with New Development Office in Lviv

  • Mouser Electronics

    Mouser Electronics and StarTech Announce Global Distribution Agreement to Deliver IT Connectivity Solutions

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

    New SPB-A series switching power supplies from Autonics

  • Mouser Electronics

    Mouser Electronics Explores How Artificial Intelligence Shapes Everyday Technologies and Experiences

  • Elektronikmessen

    Oplev TLT Electronics på Elektronikmessen 2026

  • Microchip Technology Inc.

    Microchip Expands dsPIC33A DSC Family for High-Density AI Data Center Power, Complex Motor Control and Intelligent Sensing

  • ACTEC A/S

    ACTEC tager energien med til Sverige

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

  • DI: Godt at AI nu kommer på den politiske agenda

    17.04.2026

  • Flere grønne teknologier skal vokse fra universitet til marked

    17.04.2026

  • Teknologisk Institut: Saltomortaler er ikke nok for valg af humanoider

    17.04.2026

  • Et mere komplekst elnet kræver mere præcise målinger

    17.04.2026

  • Næste generations MIL-HD2 konnektorserie fra Amphenol efter SOSA™/VITA 91-standarden

    17.04.2026

  • Koda: Godt årsresultat, men voksende pres fra AI

    17.04.2026

  • Stribevis af kendte content creators gæster Gamebox Festival i Messecenter Herning

    17.04.2026

  • Husk: Printseminar hos Circle Consult og Icape

    15.04.2026

  • Fibox udnævner ny CEO til kabinet- og kapslingsafdeling

    15.04.2026

  • TCS og ABB indgår strategisk samarbejdsaftale om IT, AI og ingeniørløsninger

    15.04.2026

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