• 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

IDA: Ny undersøgelse: Sundhedsteknologier giver tryghed og aflaster pårørende

BranchenytDesign & udviklingIoT & embedded08. 05. 2026

Antallet af ældre og mennesker med kroniske sygdomme vokser. Samtidig kommer der i fremtiden til at mangle ressourcer og sundhedspersonale til at tage sig af det stigende antal patienter. Midt i denne udfordring i sundhedsvæsenet og ældreplejen sker der en hastig udvikling inden for digitale

Udstillere har store forventninger til årets Automatik-messe

AktueltEvents08. 05. 2026

Alt inden for automation, motion og drives kommer i fokus, når Automatik-messen til efteråret atter rykker ind i Brøndby Hallen og samler beslutningstagere og andre branchefolk om innovative løsninger, horisontudvidende oplæg og højaktuelle konferencer. Blandt udstillerne er forventningsglæden i

Same Sky lancerer nye mikrofon udviklings-kits

Design & udviklingKomponenter & konnektorer08. 05. 2026

Same Sky og virksomhedens Audio Group introducerer nu en familie af mikrofon udviklings-kits. Hvert kit består af fire uafhængige mikrofon udviklingskredsløb med gennempletterede (THP) I/O-terminaler for multiple testoptioner. De fire adskillelige evalueringskredsløb understøtter hver især en

TDK udvikler SensorGPT til at accelerere kunstig intelligens i edgen og fremme generativ AI

Design & udviklingIoT & embeddedWireless & data08. 05. 2026

TDK Corporation annoncerer betydelige fremskridt inden for sensorteknologi, der optimerer og accelererer implementeringen af ​​smarte IoT-løsninger med Sensor GPT. Teknologien bruger generativ AI, signalbehandling, statistiske metoder og simuleringer til at oprette og administrere sensordata i stor

DI vil fjerne byggetilladelse for solceller på tagene

BranchenytPower08. 05. 2026

Unødigt bureaukrati og uens kommunal praksis bremser i dag opsætningen af solceller på tage og forsinker den grønne omstilling. Derfor foreslår DI Teknik & Installation, at kravet om byggetilladelse fjernes for solcelleanlæg på bygningers tage. Selvom solceller på tage er en moden og

SDU binder jura, AI og robotteknologi sammen i nyt center

AktueltBranchenytWireless & data08. 05. 2026

Juridisk Institut ved Syddansk Universitet etablerer CLAIR – Center for Law, AI and Robotics. Centret skal bidrage med ny viden, der kan omsættes i både uddannelse, lovgivning og praksis i mødet mellem jura og teknologi. Syddansk Universitet har etableret et nyt forskningscenter på Juridisk

Odense Robotics kårer årets robotvirksomheder foran en samlet branche

Design & udviklingEventsTop08. 05. 2026

Mydefence, der har base i Nørresundby og udvikler avancerede løsninger til at detektere og neutralisere droner, modtog titlen som Årets Virksomhed. Samtidig blev Blinktroll kåret som Årets Startup for deres innovative robotløsning til skydetræning. - Vi er utrolig stolte over at modtage denne

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.

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

    Besøg AMGAB på Elektronikmessen 2026

  • Elektronikmessen

    Besøg Samtec på Elektronikmessen 2026

  • Elektronikmessen

    Mød EuroTechnic A/S på Elektronikmessen 2026

  • Elektronikmessen

    Mød Højstrup Industrilim på Elektronikmessen 2026

  • Phoenix Contact A/S

    De første IEC standard M17 stik

  • Microchip Technology Inc.

    Next‑Generation 100/1000BASE‑T1 Single Pair Ethernet PHYs Integrate MACsec Security, Time Sensitive Networking and Functional Safety

  • Rohde & Schwarz Danmark A/S

    Satellite Industry Days 2026 – Munich

  • Rohde & Schwarz Danmark A/S

    RF Testing Innovations Forum: Elevate your RF Expertise

  • Mouser Electronics

    Mouser Electronics Shipping Wide Selection of Industrial Solutions from Schneider Electric

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

    Professional and compact soldering station: JBC-NASE-2C

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

  • IDA: Ny undersøgelse: Sundhedsteknologier giver tryghed og aflaster pårørende

    08.05.2026

  • Udstillere har store forventninger til årets Automatik-messe

    08.05.2026

  • Same Sky lancerer nye mikrofon udviklings-kits

    08.05.2026

  • TDK udvikler SensorGPT til at accelerere kunstig intelligens i edgen og fremme generativ AI

    08.05.2026

  • DI vil fjerne byggetilladelse for solceller på tagene

    08.05.2026

  • SDU binder jura, AI og robotteknologi sammen i nyt center

    08.05.2026

  • Odense Robotics kårer årets robotvirksomheder foran en samlet branche

    08.05.2026

  • 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

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