• 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

75V motordrev IC’er til skalérbare industrielle applikationer

Komponenter & konnektorerPower27. 02. 2026

STMicroelectronics' STSPIN9P-serie af 75V motordrev-IC'er letter udvikling af ​​robuste industrielle drev. De ialt 12 STSPIN9P-enheder er velegnede til drift fra populære busspændinger som 48V og giver brugerne mulighed for nemt at skalere deres designs til forskellige motortyper og

Recom Power og Bürklin udvider partnerskab i distributionen

Branchenyt27. 02. 2026

Recom Power og elektronikdistributøren Bürklin Elektronik intensiverer deres samarbejde, som har eksisteret i mere end tolv år. Målet med at udvide partnerskabet er at give kunderne endnu hurtigere og mere omfattende strømforsyningsløsninger fra Recom. Bürklin supplerer Recoms portefølje med

Digisense vil med nyt opkøb gøre europæiske virksomheder uafhængige af USA

Wireless & data27. 02. 2026

Europa arbejder på højeste niveau mod at blive uafhængig af amerikanske techgiganter. Softwarevirksomheden Digisense har netop købt et dansk AI-modul, og sikrer dermed, at virksomheder kan holde samtlige af deres fakturadata inden for EU’s grænser. Det kan være svært at komme uden om USA, når

TDK Corporation udvider sin portefølje af X2-filmkondensatorer med den nye B3292xU/V-serie

Komponenter & konnektorer27. 02. 2026

TDK Corporation udvider sin portefølje af X2-sikkerhedsfilmkondensatorer med den nye B3292xU/V-serie, der nu understøtter højere spændinger og tilbyder kompakte ledningsafstande på 15 mm og 22,5 mm, med kapacitansværdier fra 47 nF til 1,8 µF. Serien er nominel til 350 V (AC) og robust over for

Grøn innovation på vej – energiprojekter søger om 804 millioner kroner hos EUDP

AktueltDesign & udviklingPowerProduktion27. 02. 2026

Interessen for at udvikle og demonstrere nye energiteknologiske løsninger i Danmark er fortsat høj. Den 25. februar 2026 lå årets første frist for at søge om tilskud fra EUDP til udvikling og demonstration af ny energiteknologi i Danmark – og der er igen rift om midlerne. Programmet har modtaget 82

Messe for trykt elektronik har bidt sig fast

AktueltEventsProduktion27. 02. 2026

I alt 158 ​​udstillere fra 29 lande, mere end 2.400 besøgende og et klart fokus på produktionsmodnet anvendelse: Fra 24. til 26. februar 2026 bekræftede LOPEC i Messe Münchens Internationale Kongrescenter endnu engang sin rolle som verdens førende platform for fleksibel og trykt elektronik og

Karsten Ries er netop indtrådt i bestyrelsen hos Melsen Tech

BranchenytDesign & udviklingProduktionTop27. 02. 2026

Karsten Ries indtrådt i bestyrelsen hos Melsen Tech. Den hidtidige bestyrelse siger til elektronikfokus.dk, at han er en dygtig og erfaren profil med mange bestyrelsesposter i industrien bag sig samt en lang og succesrig karriere. I de virksomheder, hvor Karsten Ries har været engageret, har han

DI: Tyveri af viden er en alvorlig trussel mod Danmark

AktueltWireless & data25. 02. 2026

Dansk viden, teknologi og innovation er fundamentet under vores velstand, vores arbejdspladser og vores sikkerhed. Men netop dét, der gør Danmark stærkt som samfund, gør os samtidig sårbare. Derfor lancerer Politiets Efterretningstjeneste (PET) sammen med bl.a. Dansk Industri (DI) i dag en

IDA: Fremtidens råderum styrkes kun med flere teknologiske tiltag

AktueltBranchenyt25. 02. 2026

Regeringens 2035-plan vidner om en sund og stærk dansk økonomi og skyldes ikke mindst, at politikerne har taget de svære beslutninger de forgange år. Det mener formand for Ingeniørforeningen, IDA Laura Klitgaard, der samtidig pointerer, at de lyse økonomiske fremtidsudsigter på den lange bane, ikke

Mekoprint fastholder fokus på CO₂-reduktion med 38% mindre udledning i egen produktion

ProduktionTop25. 02. 2026

Siden 2020/21 har Mekoprint reduceret sine Scope 1-2-udledninger med 38 % relativt til omsætningen, og resten er siden 1. oktober 2025 blevet 100 % CO₂-neutraliseret. Det betyder at alle kunder får deres komponenter produceret med CO₂-neutral drift, så fokus nu kan rettes mod at optimere CO₂-andelen

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 Electronics New Product Insider: Over 40,000 New Parts Added in 2025

  • Elektronikmessen

    Besøg UniFactory på Elektronikmessen 2026

  • InnoFour

    Xpedition: Comprehensive approach to Designing Electronics

  • GOmeasure ApS

    Rigol er ny leverandør hos GOmeasure

  • Mouser Electronics

    New eBook from Mouser Provides an Engineering Guide to RF Design and Applications

  • Mouser Electronics

    Mouser Electronics Named Bourns e-Commerce Distributor of the Year for Outstanding Digital Performance

  • Elektronikmessen

    Mød ICAPE Denmark A/S på Elektronikmessen 2026

  • InnoFour

    What’s new in Xpedition 251: Designer update

  • Phoenix Contact A/S

    M8 og M12 stik til automatiske produktionsprocesser

  • Elektronikmessen

    Mød HIN A/S på Elektronikmessen 2026

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

  • 75V motordrev IC’er til skalérbare industrielle applikationer

    27.02.2026

  • Recom Power og Bürklin udvider partnerskab i distributionen

    27.02.2026

  • Digisense vil med nyt opkøb gøre europæiske virksomheder uafhængige af USA

    27.02.2026

  • TDK Corporation udvider sin portefølje af X2-filmkondensatorer med den nye B3292xU/V-serie

    27.02.2026

  • Grøn innovation på vej – energiprojekter søger om 804 millioner kroner hos EUDP

    27.02.2026

  • Messe for trykt elektronik har bidt sig fast

    27.02.2026

  • Karsten Ries er netop indtrådt i bestyrelsen hos Melsen Tech

    27.02.2026

  • DI: Tyveri af viden er en alvorlig trussel mod Danmark

    25.02.2026

  • IDA: Fremtidens råderum styrkes kun med flere teknologiske tiltag

    25.02.2026

  • Mekoprint fastholder fokus på CO₂-reduktion med 38% mindre udledning i egen produktion

    25.02.2026

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