0:00:06.716,0:00:10.177
Самые холодные вещества в мире[br]не в Антарктиде,

0:00:10.177,0:00:12.287
не на вершине Эвереста

0:00:12.287,0:00:14.066
и не в недрах ледника.

0:00:14.066,0:00:15.416
Они в лабораториях физиков,

0:00:15.466,0:00:19.147
это газы, имеющие температуру[br]едва выше абсолютного ноля.

0:00:20.482,0:00:24.042
Это в 395 миллионов раз холоднее,[br]чем в холодильнике,

0:00:25.367,0:00:27.837
в 100 миллионов раз холоднее,[br]чем жидкий азот,

0:00:28.067,0:00:30.773
и в 4 миллиона раз холоднее[br]космического пространства.

0:00:30.990,0:00:35.901
Такие низкие температуры позволяют учёным[br]исследовать строение веществ,

0:00:35.901,0:00:39.157
а инженерам — создавать[br]высокочувствительные инструменты,

0:00:39.157,0:00:41.407
которые позволяют нам узнавать[br]больше обо всём —

0:00:41.407,0:00:43.580
от нашего точного[br]местонахождения на планете

0:00:43.580,0:00:46.020
до происходящего[br]в дальних уголках вселенной.

0:00:46.135,0:00:48.765
Как создать такую[br]экстремальную температуру?

0:00:48.779,0:00:51.739
Если коротко, то путём замедления[br]движущихся частиц.

0:00:51.739,0:00:55.431
Говоря о температуре, мы на самом деле[br]говорим о движении.

0:00:55.431,0:00:57.481
Атомы, из которых состоят[br]твёрдые вещества,

0:00:57.481,0:00:58.406
жидкости

0:00:58.406,0:00:59.118
и газы,

0:00:59.118,0:01:01.199
находятся в постоянном движении.

0:01:01.199,0:01:05.617
Когда атомы движутся быстро,[br]вещество кажется горячим,

0:01:05.617,0:01:09.037
когда медленно — холодным.

0:01:09.037,0:01:12.697
В повседневной жизни для того,[br]чтобы охладить предмет или газ,

0:01:12.697,0:01:15.840
мы помещаем его в более холодную среду,[br]например холодильник.

0:01:15.840,0:01:20.518
Движение атомов передаётся[br]окружающей среде,

0:01:20.518,0:01:21.881
и предмет охлаждается.

0:01:21.881,0:01:23.781
Но этому есть предел:

0:01:23.781,0:01:27.615
даже в космосе слишком тепло[br]для создания ультранизких температур.

0:01:27.615,0:01:32.525
Поэтому учёные нашли способ[br]замедлять атомы напрямую —

0:01:32.535,0:01:33.803
лазерным лучом.

0:01:33.803,0:01:35.344
В большинстве случаев

0:01:35.354,0:01:38.541
энергия лазерного луча нагревает вещества,

0:01:38.544,0:01:40.534
но есть способ, при котором

0:01:40.534,0:01:44.363
эта энергия может замедлять атомы,[br]охлаждая их.

0:01:44.363,0:01:49.353
Это происходит [br]в магнито-оптической ловушке.

0:01:49.353,0:01:52.344
Атомы помещаются в вакуумную камеру,

0:01:52.344,0:01:55.784
и магнитное поле притягивает их к центру.

0:01:55.784,0:01:58.440
Луч лазера, направленный в центр камеры,

0:01:58.440,0:02:00.553
имеет частоту, при которой

0:02:00.553,0:02:05.323
атом поглощает фотон луча и замедляется.

0:02:05.440,0:02:08.810
Эффект замедления происходит[br]из-за переноса энергии

0:02:08.839,0:02:11.668
между атомом и фотоном.

0:02:11.668,0:02:14.708
Шесть лучей, пересекающихся перпендикулярно,

0:02:14.708,0:02:18.295
захватывают атомы независимо[br]от направления движения.

0:02:18.295,0:02:20.675
В центре, месте пересечения лучей,

0:02:20.678,0:02:24.398
атомы двигаются медленно,[br]как будто увязли в жидкости.

0:02:24.508,0:02:29.230
Этот эффект учёные назвали[br]«оптическая патока».

0:02:29.915,0:02:32.252
Такая магнито-оптическая ловушка

0:02:32.252,0:02:35.215
может остужать атомы[br]до нескольких микрокельвинов —

0:02:35.215,0:02:38.585
около –273 градусов Цельсия.

0:02:38.605,0:02:41.843
Этот метод был разработан в 1980-х годах,

0:02:41.843,0:02:44.053
а учёные, работавшие над ним,

0:02:44.053,0:02:47.923
получили в 1997 году[br]Нобелевскую премию по физике.

0:02:47.923,0:02:52.671
Метод был усовершенствован и сейчас[br]позволяет опускать температуру ещё ниже.

0:02:52.671,0:02:55.731
Почему важно охлаждать атомы так сильно?

0:02:55.731,0:02:59.536
Во-первых, холодные атомы —[br]хорошие детекторы.

0:02:59.536,0:03:01.516
Имея очень мало энергии,

0:03:01.520,0:03:04.950
они чувствительны к колебаниям в среде,

0:03:04.960,0:03:09.471
что позволяет использовать их при поиске[br]нефти и полезных ископаемых.

0:03:09.561,0:03:12.072
Также они используются[br]в высокоточных атомных часах,

0:03:12.072,0:03:14.373
таких, как в спутниках GPS.

0:03:15.093,0:03:18.042
Во-вторых, холодные атомы обладают[br]мощным потенциалом

0:03:18.042,0:03:19.852
расширить возможности физики.

0:03:20.233,0:03:22.700
Сверхчувствительность может[br]позволить применять их

0:03:22.700,0:03:27.140
для регистрации гравитационных волн[br]в детекторах в космосе.

0:03:27.300,0:03:31.280
Также они помогают изучать атомные[br]и субатомные явления,

0:03:31.614,0:03:35.534
что требует измерения[br]очень слабых колебаний энергии атомов.

0:03:35.594,0:03:38.378
Эти колебания невозможно замерить[br]при обычной температуре,

0:03:38.378,0:03:41.080
когда атомы движутся со скоростью[br]сотен метров в секунду.

0:03:41.090,0:03:45.050
Лазер замедляет их скорость [br]до нескольких сантиметров в секунду,

0:03:45.267,0:03:49.012
чего достаточно для того, чтобы атомные[br]квантовые эффекты стали видимыми.

0:03:49.122,0:03:53.883
Ультрахолодные атомы[br]уже позволили учёным изучать явления

0:03:53.883,0:03:56.080
вроде конденсации Бозе-Эйнштейна,

0:03:56.150,0:03:59.490
когда атомы охлаждаются почти[br]до абсолютного ноля

0:03:59.630,0:04:01.741
и переходят в новое редкое[br]состояние вещества.

0:04:02.200,0:04:05.610
Таким образом, для того,[br]чтобы понять законы физики

0:04:05.790,0:04:07.961
и разгадать тайны вселенной,

0:04:07.981,0:04:11.355
учёным понадобятся её[br]самые холодные атомы.