0:00:06.716,0:00:10.397
世界で一番温度低い物質は[br]南極にはありません

0:00:10.397,0:00:12.521
エベレストの山頂にもなければ

0:00:12.521,0:00:14.376
氷河にも埋まっていません

0:00:14.376,0:00:15.897
これは物理学研究所にあります

0:00:15.897,0:00:20.382
絶対零度よりほんのわずかに[br]高い温度で保たれたガス雲です

0:00:20.382,0:00:25.367
それは冷蔵庫の3億9500万分の１

0:00:25.367,0:00:28.073
液体窒素の１億分の１

0:00:28.073,0:00:31.240
宇宙空間の400万分の１の[br]冷たさです

0:00:31.240,0:00:35.901
これほど低い温度のものは[br]物質内部の仕組みを知る契機を科学者に与え

0:00:35.901,0:00:39.437
とても感度の高い機器を[br]エンジニア達が作ることが可能になります

0:00:39.437,0:00:41.292
これは あらゆることについて―

0:00:41.292,0:00:43.130
地球上の正確な位置から

0:00:43.130,0:00:46.135
遠い宇宙の果てにおける出来事まで[br]より詳しく知ることを可能にします

0:00:46.135,0:00:48.928
このような極端な温度は[br]どのように作るのでしょう？

0:00:48.928,0:00:51.989
簡単に言えば 動いている粒子を[br]減速させたのです

0:00:51.989,0:00:55.951
温度といえば[br]実は運動について語っているのです

0:00:55.951,0:00:59.338
固体、液体、気体を構成する原子は

0:00:59.338,0:01:00.869
常に動いています

0:01:00.869,0:01:05.616
粒子が活発に動いている時[br]私たちはその物質が熱いと感じます

0:01:05.616,0:01:09.147
ゆっくり動いている時は[br]冷たいと感じます

0:01:09.147,0:01:12.563
日常生活で熱い物や気体を[br]冷却するには

0:01:12.563,0:01:15.960
冷蔵庫のような[br]冷たい環境に置きます

0:01:15.960,0:01:20.498
熱い物質の原子運動の一部は[br]周囲に伝達し

0:01:20.498,0:01:22.251
自らは冷却されます

0:01:22.251,0:01:23.788
しかしこれには限界があり

0:01:23.788,0:01:27.865
宇宙空間でさえ極低温を作り出すには[br]温かすぎるのです

0:01:27.865,0:01:32.823
科学者は その代わりに原子運動を[br]直接遅くさせる方法を考え出しました

0:01:32.823,0:01:34.204
レーザー光による方法です

0:01:34.204,0:01:35.751
大概の状況下で

0:01:35.751,0:01:38.464
レーザー光のエネルギーは[br]物を温めます

0:01:38.464,0:01:40.533
しかし ある非常に精密な方法によって

0:01:40.533,0:01:44.813
レーザー光のもつ運動量が原子を失速させ[br]冷却することができます

0:01:44.813,0:01:49.403
磁気光学トラップとよばれる機器の中では[br]このような現象が起きています

0:01:49.403,0:01:51.954
原子は真空チャンバーに注入され

0:01:51.954,0:01:55.415
磁場によって中心に集まります

0:01:55.415,0:01:58.090
真空チャンバーの中心に[br]あてられたレーザー光は

0:01:58.090,0:02:00.623
ちょうど良い振動数に調整され

0:02:00.623,0:02:06.170
レーザー光と逆向きに動く原子は[br]光子を吸収して減速します

0:02:06.170,0:02:09.089
この減速効果は原子と光子間で

0:02:09.089,0:02:11.108
運動量が移動することから生まれます

0:02:11.108,0:02:14.208
直交するように配置された[br]６つの光線が

0:02:14.208,0:02:18.375
あらゆる方向に移動している原子を[br]確実に捉えます

0:02:18.375,0:02:21.018
光線が交わる中心では

0:02:21.018,0:02:24.840
原子はまるで濃い液体の中に[br]捕まったかのように鈍く動き

0:02:24.840,0:02:29.924
これを発明した研究者はこの効果を[br]「光糖蜜」と呼んでいます

0:02:29.924,0:02:32.315
このような磁気光学のトラップは

0:02:32.315,0:02:35.405
原子を絶対温度で百万分の数度にまで[br]冷却することができ

0:02:35.405,0:02:38.785
これは およそ-273℃に相当します

0:02:38.785,0:02:41.609
この手法は1980年代に開発され

0:02:41.609,0:02:43.913
開発に貢献した科学者は

0:02:43.913,0:02:47.931
1997年にノーベル物理学賞を[br]受賞しました

0:02:47.931,0:02:52.751
それ以降 レーザーによる冷却は改良され[br]より低い温度に達することができています

0:02:52.751,0:02:55.990
しかしそれほど原子を[br]冷却する意味は何なのでしょう

0:02:55.990,0:02:59.786
第１に 極低温原子はとても性能の良い[br]検知器になり得るということです

0:02:59.786,0:03:01.530
原子のエネルギーはわずかなので

0:03:01.530,0:03:04.961
原子は周囲の揺らぎに[br]非常に敏感に反応します

0:03:04.961,0:03:09.562
そのため これらは地中にある石油や[br]鉱床を見つけるための装置に使われたり

0:03:09.562,0:03:12.203
GPS衛星に使用されるような

0:03:12.203,0:03:15.093
非常に正確な原子時計の要素になっています

0:03:15.093,0:03:18.152
第２に 極低温原子は[br]物理学の未開拓領域を探るための

0:03:18.152,0:03:20.243
膨大な可能性を秘めています

0:03:20.243,0:03:22.662
この非常に高い感度は

0:03:22.662,0:03:27.300
将来 宇宙で重力波の検知に使用する[br]探知器の候補となります

0:03:27.300,0:03:31.624
またこれらは原子エネルギーの[br]微小な揺らぎの測定を必要とする

0:03:31.624,0:03:35.894
原子や亜原子レベルの現象の[br]研究に役立ちます

0:03:35.894,0:03:38.046
このような揺らぎは[br]常温で

0:03:38.046,0:03:41.090
原子が毎秒数百メートルで動いている時は[br]かき消されてしまいます

0:03:41.090,0:03:45.265
レーザーによる冷却は原子の速度を[br]毎秒数センチにまで遅くすることができます

0:03:45.265,0:03:49.122
これは原子の量子効果による運動が[br]明らかになるのに十分な速さです

0:03:49.122,0:03:53.599
極低温原子によって可能になった研究には

0:03:53.599,0:03:56.150
ボース・アインシュタイン凝縮[br]などがあります

0:03:56.150,0:03:59.631
この現象では[br]原子はほぼ絶対零度にまで冷却され

0:03:59.631,0:04:02.200
物質の状態として [br]新奇な状態になるのです

0:04:02.200,0:04:05.791
ですから 研究者たちが[br]物理法則を理解し

0:04:05.791,0:04:07.925
宇宙の謎を解く試みを続けるには

0:04:07.925,0:04:12.161
最も冷たい原子の力が[br]必要となることでしょう