1
00:00:06,716 --> 00:00:10,397
A leghidegebb anyagok a világon
nem az Antarktiszon vannak.

2
00:00:10,397 --> 00:00:12,521
Nem a Mount Everest csúcsán

3
00:00:12,521 --> 00:00:14,376
vagy egy gleccser mélyén,

4
00:00:14,376 --> 00:00:15,897
hanem fizikai-laboratóriumokban:

5
00:00:15,897 --> 00:00:20,382
hajszálnyival az abszolút nulla fölött
tartott gázfelhők.

6
00:00:20,382 --> 00:00:25,367
Ez 395 milliószor hidegebb,
mint a hűtőnk.

7
00:00:25,367 --> 00:00:28,073
100 milliószor hidegebb,
mint a folyékony nitrogén,

8
00:00:28,073 --> 00:00:31,240
és 4 milliószor hidegebb,
mint a világűr.

9
00:00:31,240 --> 00:00:33,811
Ez az alacsony hőmérséklet
ablakot nyit a tudósoknak

10
00:00:33,811 --> 00:00:35,901
az anyagok belső működésének
megismeréséhez

11
00:00:35,901 --> 00:00:39,077
és a mérnökök ezáltal hihetetlenül
érzékeny műszereket építhetnek,

12
00:00:39,077 --> 00:00:41,322
amelyek sokkal többet
árulnak el mindenről,

13
00:00:41,322 --> 00:00:43,750
kezdve pontos helyzetünkről a földön,
egésze addig,

14
00:00:43,750 --> 00:00:46,135
hogy mi történik az univerzum
legtávolabbi pontján.

15
00:00:46,135 --> 00:00:48,928
Hogyan állítunk elő ennyire
extrém hőmérsékleteket?

16
00:00:48,928 --> 00:00:51,989
Röviden, a mozgásban lévő részecskék
lelassítása által.

17
00:00:51,989 --> 00:00:55,281
Amikor hőmérsékletről beszélünk,
valójában mozgásról beszélünk.

18
00:00:55,281 --> 00:00:57,226
Az atomok, amelyek a szilárd anyagokat,

19
00:00:57,226 --> 00:00:59,038
a folyadékokat és gázokat alkotják,

20
00:00:59,338 --> 00:01:00,869
folyton mozgásban vannak.

21
00:01:00,869 --> 00:01:05,616
Amikor az atomok gyorsabban mozognak,
az anyagot forrónak érzékeljük.

22
00:01:05,616 --> 00:01:09,147
Amikor lassabban, akkor hidegnek.

23
00:01:09,147 --> 00:01:12,563
Hogy a mindennapi életben
egy forró tárgyat vagy gázt lehűtsünk,

24
00:01:12,563 --> 00:01:15,960
betesszük egy hidegebb környezetbe,
mint például egy hűtőbe.

25
00:01:15,960 --> 00:01:20,498
A meleg tárgy atomi mozgásainak 
egy része átadódik a környezetnek,

26
00:01:20,498 --> 00:01:22,251
ezért lehűl.

27
00:01:22,251 --> 00:01:23,788
De van ennek egy határa:

28
00:01:23,788 --> 00:01:27,865
még a világűr is túl meleg ahhoz,
hogy ultra alacsony hőfokot érjünk el.

29
00:01:27,865 --> 00:01:32,823
Ezért a tudósok kitaláltak egy módszert
az atomok közvetlen lelassítására -

30
00:01:32,823 --> 00:01:34,204
lézersugárral.

31
00:01:34,204 --> 00:01:35,751
Legtöbbször

32
00:01:35,751 --> 00:01:38,464
a lézersugár energiája
felmelegíti a dolgokat.

33
00:01:38,464 --> 00:01:40,533
De ha nagyon pontosan használják,

34
00:01:40,533 --> 00:01:44,813
a sugár hajtóereje leállíthatja az atomok
mozgását, ezáltal lehűtve őket.

35
00:01:44,813 --> 00:01:49,403
Ez történik abban a szerkezetben, amelyet
mágneses optikai csapdának nevezünk.

36
00:01:49,403 --> 00:01:51,954
Az atomokat bejuttatják
egy vákuumkamrába,

37
00:01:51,954 --> 00:01:55,415
ahol egy mágneses mező
a középpont felé vonzza őket.

38
00:01:55,415 --> 00:01:58,090
A kamra közepére irányított lézersugár

39
00:01:58,090 --> 00:02:00,623
épp a megfelelő frekvenciára van
hangolva úgy,

40
00:02:00,623 --> 00:02:06,170
hogy felé haladó atom felveszi
a lézersugár fotonját és lelassul.

41
00:02:06,170 --> 00:02:09,089
A lelassulás az atom és foton közötti

42
00:02:09,089 --> 00:02:11,108
momentumátvitelből származik.

43
00:02:11,108 --> 00:02:14,208
Összesen hat sugár egymásra
merőlegesen elrendezve biztosítja,

44
00:02:14,208 --> 00:02:18,375
hogy az atomok bármely
irányból is jönnek, be legyenek fogva.

45
00:02:18,375 --> 00:02:21,018
A középpontban, ahol a sugarak
metszik egymást,

46
00:02:21,018 --> 00:02:24,840
az atomok lomhán mozognak,
mintha sűrű folyadékban lennének -

47
00:02:24,840 --> 00:02:29,924
a kutatók, akik ezt kifejlesztették,
a hatást "optikai melasz"-nak nevezik.

48
00:02:29,924 --> 00:02:32,315
Egy ilyen mágneses optikai csapda

49
00:02:32,315 --> 00:02:35,405
képes az atomokat
néhány mikrokelvinre --

50
00:02:35,405 --> 00:02:38,785
kb. -273 Celsius fokra lehűteni.

51
00:02:38,785 --> 00:02:41,609
Ezt a technikát 1980-as években
fejlesztették ki,

52
00:02:41,609 --> 00:02:43,913
és a tudósok, akik közreműködtek,

53
00:02:43,913 --> 00:02:47,931
1997-ben Nobel-díjat kaptak
felfedezésükért.

54
00:02:47,931 --> 00:02:52,751
Azóta a lézerhűtést továbbfejlesztették,
hogy alacsonyabb hőmérsékletet érjenek el.

55
00:02:52,751 --> 00:02:55,990
De miért akarnánk az atomokat
ennyire lehűteni?

56
00:02:55,990 --> 00:02:59,786
Először is, a hűtött atomok segítségével
kiváló detektorokat lehet készíteni.

57
00:02:59,786 --> 00:03:01,530
Ha az atom energiaszintje kicsi,

58
00:03:01,530 --> 00:03:04,961
hihetetlenül érzékeny
a környezeti változásokra.

59
00:03:04,961 --> 00:03:09,562
Ezt felhasználják föld alatti olaj- és 
ásványlelőhelyeket kereső eszközökben,

60
00:03:09,562 --> 00:03:12,203
és nagyon pontos atomórákban,

61
00:03:12,203 --> 00:03:15,093
mint amilyenek a helyzetmeghatározó
műholdakban vannak.

62
00:03:15,093 --> 00:03:18,152
Másodszor, a hideg atomok
óriási lehetőséget adnak

63
00:03:18,152 --> 00:03:20,243
a fizika határainak vizsgálatánál.

64
00:03:20,243 --> 00:03:22,662
Extrém érzékenységük
tökéletes jelöltté teszi őket

65
00:03:22,662 --> 00:03:27,300
a gravitációs hullámok vizsgálatánál
a jövőbeni űr-bázisú detektorokban.

66
00:03:27,300 --> 00:03:31,624
Hasznosak továbbá az atomi 
és szubatomi jelenségek vizsgálatánál,

67
00:03:31,624 --> 00:03:35,264
ahol az atomok energiájának
hihetetlen apró ingadozását kell mérni.

68
00:03:35,264 --> 00:03:38,046
Normál hőmérsékleten
nem érzékelhetők ezek az ingadozások,

69
00:03:38,046 --> 00:03:41,090
amikor az atomok sebessége 
több száz méter per másodperc.

70
00:03:41,090 --> 00:03:44,485
A lézerhűtés az atomot csupán
pár cm/s-re lelassítja -

71
00:03:44,485 --> 00:03:48,102
ahol az atomi kvantumkölcsönhatás
okozta mozgás megfigyelhetővé válik.

72
00:03:49,122 --> 00:03:53,599
Az ultra hideg atomok már lehetővé tették,
hogy a tudósok tanulmányozzanak

73
00:03:53,599 --> 00:03:56,150
olyan jelenségeket,
mint a Bose-Einstein kondenzáció,

74
00:03:56,150 --> 00:03:59,631
amelyben az abszolút nulla közelébe
lehűtött atomok

75
00:03:59,631 --> 00:04:02,200
egy ritka, új halmazállapotba kerülnek.

76
00:04:02,200 --> 00:04:05,791
Tehát a fizika törvényeinek megértésére

77
00:04:05,791 --> 00:04:09,215
és az univerzum rejtélyeinek megfejtésére
irányuló kutatásaik során

78
00:04:09,215 --> 00:04:12,161
a leghidegebb atomok
segítségét fogják igénybe venni.