1
00:00:06,716 --> 00:00:10,397
Najzimniejszy materiał na świecie
nie znajduje się na Antarktyce.

2
00:00:10,397 --> 00:00:12,521
Nie jest też na szczycie Everestu

3
00:00:12,521 --> 00:00:14,376
ani w środku lodowca,

4
00:00:14,376 --> 00:00:16,037
tylko w laboratoriach fizycznych.

5
00:00:16,037 --> 00:00:20,382
To chmury gazów ułamki stopnia
powyżej zera absolutnego.

6
00:00:20,382 --> 00:00:25,367
To 395 milionów razy zimniej od lodówki,

7
00:00:25,367 --> 00:00:28,073
100 milionów razy zimniej
od ciekłego azotu,

8
00:00:28,073 --> 00:00:31,240
i 4 miliony razy zimniej od kosmosu.

9
00:00:31,240 --> 00:00:35,859
Tak niskie temperatury dają naukowcom
wgląd w wewnętrzne działanie materii

10
00:00:35,859 --> 00:00:39,237
i pozwalają inżynierom budować
niesamowicie czułe narzędzia,

11
00:00:39,237 --> 00:00:41,292
które dostarczają nam danych,

12
00:00:41,292 --> 00:00:43,130
od dokładnej lokalizacji planet

13
00:00:43,130 --> 00:00:46,135
aż po to, co się dzieje
w najdalszych zakątkach wszechświata.

14
00:00:46,135 --> 00:00:48,928
Jak tworzy się tak niskie temperatury?

15
00:00:48,928 --> 00:00:51,989
W skrócie - przez spowolnienie
ruchu cząsteczek.

16
00:00:51,989 --> 00:00:55,951
Gdy mówimy o temperaturze,
tak naprawdę mamy na myśli ruch.

17
00:00:55,951 --> 00:00:58,036
Atomy, z których składają się ciała stałe,

18
00:00:58,036 --> 00:00:58,768
ciecze,

19
00:00:58,768 --> 00:00:59,578
oraz gazy

20
00:00:59,578 --> 00:01:00,869
cały czas są w ruchu.

21
00:01:00,869 --> 00:01:05,616
Kiedy atomy poruszają się szybciej,
odczuwamy to jako ciepło.

22
00:01:05,616 --> 00:01:09,147
Kiedy poruszają się wolniej,
odczuwamy to jako zimno.

23
00:01:09,147 --> 00:01:12,563
By schłodzić gorący przedmiot lub gaz

24
00:01:12,563 --> 00:01:15,960
umieszczamy go w chłodnym środowisku,
na przykład w lodówce.

25
00:01:15,960 --> 00:01:20,498
Część ruchu atomów gorącego przedmiotu
przenosi się do otoczenia

26
00:01:20,498 --> 00:01:22,251
i dzięki temu się schładza.

27
00:01:22,251 --> 00:01:23,788
Ale istnieje pewna granica.

28
00:01:23,788 --> 00:01:27,865
Nawet kosmos jest za ciepły,
by stwarzać ultra niskie temperatury.

29
00:01:27,865 --> 00:01:32,823
Naukowcy wymyślili więc sposób,
by spowalniać atomy bezpośrednio

30
00:01:32,823 --> 00:01:34,204
- za pomocą lasera.

31
00:01:34,204 --> 00:01:35,751
W większości wypadków

32
00:01:35,751 --> 00:01:38,464
energia lasera zwiększa temperaturę.

33
00:01:38,464 --> 00:01:40,533
Ale użyta w szczególny sposób

34
00:01:40,533 --> 00:01:44,813
wiązka lasera może zatrzymać
ruch atomów, schładzając je.

35
00:01:44,813 --> 00:01:49,403
Takie urządzenie nazywamy 
pułapką magneto-optyczną.

36
00:01:49,403 --> 00:01:51,954
Atomy są umieszczane w komorze próżniowej,

37
00:01:51,954 --> 00:01:55,415
a pole magnetyczne przyciąga je do środka.

38
00:01:55,415 --> 00:01:58,090
Wiązka lasera wycelowana w środek komory

39
00:01:58,090 --> 00:02:00,623
ma odpowiednią częstotliwość,

40
00:02:00,623 --> 00:02:06,170
dzięki czemu atom
pochłania jej foton i zwalnia.

41
00:02:06,170 --> 00:02:09,089
Spowolnienie jest efektem przekazania pędu

42
00:02:09,089 --> 00:02:11,108
między atomem a fotonem.

43
00:02:11,108 --> 00:02:14,208
Sześć prostopadłych
wiązek lasera zapewnia,

44
00:02:14,208 --> 00:02:18,375
że wiązka napotka atom,
niezależnie od kierunku ruchu.

45
00:02:18,375 --> 00:02:21,018
W środku, gdzie spotykają się wiązki,

46
00:02:21,018 --> 00:02:24,840
atomy poruszają się powoli,
jakby uwięzione w gęstej cieczy.

47
00:02:24,840 --> 00:02:29,924
Nazywamy ten efekt "melasą optyczną".

48
00:02:29,924 --> 00:02:32,315
Magneto-optyczna pułapka umie

49
00:02:32,315 --> 00:02:35,405
schłodzić atomy do kilku mikrokelwinów,

50
00:02:35,405 --> 00:02:38,785
czyli około -273 stopni Celsjusza.

51
00:02:38,785 --> 00:02:41,609
Technika została odkryta
w latach 80. XX wieku,

52
00:02:41,609 --> 00:02:43,913
a naukowcy,
którzy przyczynili się do odkrycia,

53
00:02:43,913 --> 00:02:47,931
otrzymali nagrodę Nobla
w dziedzinie fizyki w 1997 roku.

54
00:02:47,931 --> 00:02:52,751
Później schładzanie laserem udoskonalono,
by osiągać jeszcze niższe temperatury.

55
00:02:52,751 --> 00:02:55,990
Ale po co tak bardzo schładzać atomy?

56
00:02:55,990 --> 00:02:59,786
Po pierwsze, zimne atomy
są świetnymi wykrywaczami.

57
00:02:59,786 --> 00:03:01,530
Mając tak mało energii,

58
00:03:01,530 --> 00:03:04,961
są niesamowicie czułe
na wahania w środowisku.

59
00:03:04,961 --> 00:03:09,562
Używa się ich w urządzeniach
wykrywających złoża oleju i minerałów.

60
00:03:09,562 --> 00:03:12,203
Można ich też użyć
jako dokładnych zegarów atomowych,

61
00:03:12,203 --> 00:03:15,093
stosowanych w satelitach nawigacyjnych.

62
00:03:15,093 --> 00:03:18,152
Po drugie, schłodzone atomy,
mają ogromny potencjał

63
00:03:18,152 --> 00:03:20,243
w badaniu rubieży fizyki.

64
00:03:20,243 --> 00:03:22,662
Ich czułość sprawia, że nadają się

65
00:03:22,662 --> 00:03:27,300
do wykrywania
fal grawitacyjnych w kosmosie.

66
00:03:27,300 --> 00:03:31,624
Są też przydatne w badaniu
zjawisk atomowych i cząstek elementarnych,

67
00:03:31,624 --> 00:03:35,894
wymagających mierzenia
niewielkich wahań energii atomów,

68
00:03:35,894 --> 00:03:38,046
niewykrywalnych w normalnej temperaturze,

69
00:03:38,046 --> 00:03:41,090
kiedy atomy mają prędkość
setek metrów na sekundę.

70
00:03:41,090 --> 00:03:45,265
Schładzanie laserem może spowolnić atomy 
do kilku centymetrów na sekundę,

71
00:03:45,265 --> 00:03:49,122
wystarczająco, by zjawiska kwantowe
były dobrze widoczne.

72
00:03:49,122 --> 00:03:53,599
Ultrazimne atomy pozwoliły
naukowcom zbadać zjawiska

73
00:03:53,599 --> 00:03:56,150
takie jak kondensat Bosego-Einsteina,

74
00:03:56,150 --> 00:03:59,631
w którym atomy są schłodzone
prawie do zera absolutnego

75
00:03:59,631 --> 00:04:02,200
i przechodzą w rzadki nowy stan materii.

76
00:04:02,200 --> 00:04:05,791
W poszukiwaniu zrozumienia praw fizyki

77
00:04:05,791 --> 00:04:07,925
i rozwiązania zagadki wszechświata

78
00:04:07,925 --> 00:04:12,161
naukowcy skorzystają z pomocy
bardzo zimnych atomów.