1 00:00:06,716 --> 00:00:10,397 วัสดุที่เย็นที่สุดในโลก ไม่ได้อยู่ในทวีปแอนตาร์กติกา 2 00:00:10,397 --> 00:00:12,521 พวกมันไม่ได้อยู่บนยอดเขาเอเวอเรสต์ 3 00:00:12,521 --> 00:00:14,376 หรือถูกฝังอยู่ในก้อนธารน้ำแข็ง 4 00:00:14,376 --> 00:00:15,897 พวกมันอยู่ในห้องทดลองทางฟิสิกส์ 5 00:00:15,897 --> 00:00:20,382 กลุ่มก้อนแก๊สที่มีอุณหภูมิสูงกว่า อุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์เพียงเล็กน้อย 6 00:00:20,382 --> 00:00:25,367 ซึ่งเย็นกว่าตู้เย็นของคุณถึง 395 ล้านเท่า 7 00:00:25,367 --> 00:00:28,073 เย็นกว่าไนโตรเจนเหลวถึง 100 ล้านเท่า 8 00:00:28,073 --> 00:00:31,240 และเย็นกว่าอวกาศส่วนนอก 4 ล้านเท่า 9 00:00:31,240 --> 00:00:35,901 อุณหภูมิที่ต่ำขนาดนั้นทำให้นักวิทยาศาสตร์ เห็นกิจกรรมที่เกิดขึ้นภายในสสาร 10 00:00:35,901 --> 00:00:39,437 และทำให้วิศวกร สามารถสร้างเครื่องมือมีความไวสัมผัสสูง 11 00:00:39,437 --> 00:00:41,292 ที่จะบอกเราเกี่ยวกับทุก ๆ สิ่ง 12 00:00:41,292 --> 00:00:43,130 ตั้งแต่การบอกตำแแหน่ง ของเราบนโลกใบนี้อย่างแม่นยำ 13 00:00:43,130 --> 00:00:46,135 ไปจนถึงสิ่งที่กำลังเกิดขึ้นในเอกภพที่ห่างไกล 14 00:00:46,135 --> 00:00:48,928 เราสร้างอุณหภูมิเย็นจัดเช่นนั้นได้อย่างไร 15 00:00:48,928 --> 00:00:51,989 โดยสรุปคือ โดยการชะลออนุภาคที่กำลังเคลื่อนที่ 16 00:00:51,989 --> 00:00:55,951 เมื่อเราพูดถึงอุณหภูมิ สิ่งที่เราหมายถึงจริง ๆ ก็คือ การเคลื่อนที่ 17 00:00:55,951 --> 00:00:57,716 อะตอมที่ประกอบขึ้นเป็นของแข็ง 18 00:00:57,716 --> 00:00:58,458 ของเหลว 19 00:00:58,458 --> 00:00:59,338 และแก๊สนั้น 20 00:00:59,338 --> 00:01:00,869 เคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลา 21 00:01:00,869 --> 00:01:05,616 เมื่ออะตอมเคลื่อนที่อย่างรวดเร็ว เรารับรู้ได้ว่าสสารนั้นร้อน 22 00:01:05,616 --> 00:01:09,147 เมื่อพวกมันเคลื่อนที่ช้าลง เรารับรู้ได้ว่ามันเย็น 23 00:01:09,147 --> 00:01:12,563 ในชีวิตประจำวัน เพื่อที่จะทำให้วัตถุร้อน หรือทำให้แก๊สเย็น 24 00:01:12,563 --> 00:01:15,960 เราจะนำมันไปไว้ในสภาพแวดล้อมที่เย็นกว่า อย่างเช่นในตู้เย็น 25 00:01:15,960 --> 00:01:20,498 บางการเคลื่อนที่ของอะตอมในวัตถุที่ร้อน ถูกถ่ายโอนออกไปยังสภาพแวดล้อม 26 00:01:20,498 --> 00:01:22,251 และทำให้มันเย็นลง 27 00:01:22,251 --> 00:01:23,788 แต่มันมีข้อจำกัดอยู่ 28 00:01:23,788 --> 00:01:27,865 แม้แต่อวกาศก็ยังอุ่นเกินไป ต่อการสร้างอุณหภูมิที่เย็นจัด 29 00:01:27,865 --> 00:01:32,823 ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงได้หาทาง ในการชะลออะตอมโดยตรงแทน 30 00:01:32,823 --> 00:01:34,204 ด้วยลำแสงเลเซอร์ 31 00:01:34,204 --> 00:01:35,751 ภายใต้สภาวะส่วนใหญ่ 32 00:01:35,751 --> 00:01:38,464 พลังงานในลำแสงเลเซอร์ทำให้วัตถุร้อนขึ้น 33 00:01:38,464 --> 00:01:40,533 แต่ถ้าถูกใช้ในวิธีการที่เฉพาะเจาะจง 34 00:01:40,533 --> 00:01:44,813 โมเมนตัมของลำแสงสามารถหยุดการเคลื่อนที่ ของอะตอม และทำให้มันเย็นลงได้ 35 00:01:44,813 --> 00:01:49,403 นั่นคือสิ่งที่เกิดในอุปกรณ์ที่เรียกว่า กับดักทางทัศนศาสตร์แม่เหล็ก 36 00:01:49,403 --> 00:01:51,954 อะตอมถูกฉีดเข้าสู่ช่องห้องสุญญากาศ 37 00:01:51,954 --> 00:01:55,415 และสนามแม่จะดึงพวกมันเข้าสู่ศูนย์กลาง 38 00:01:55,415 --> 00:01:58,090 ลำแสงเลเซอร์ที่เล็งไปที่ใจกลางห้อง 39 00:01:58,090 --> 00:02:00,623 ถูกปรับให้มีความถี่ที่เหมาะสม 40 00:02:00,623 --> 00:02:06,170 ทำให้อะตอมที่เคลื่อนเข้าหามันดูดกลืนโฟตอน ของลำแสงเลเซอร์และเคลื่อนที่ช้าลง 41 00:02:06,170 --> 00:02:09,089 ปรากฏการณ์เคลื่อนที่ช้าลงนี้ เกิดจากการถ่ายโอนโมเมนตัม 42 00:02:09,089 --> 00:02:11,108 ระหว่างอะตอมกับโฟตอน 43 00:02:11,108 --> 00:02:14,208 ลำแสงทั้งหมดหกทิศ ที่ถูกจัดเรียงแบบตั้งฉากกัน 44 00:02:14,208 --> 00:02:18,375 เพื่อให้อะตอมที่ไม่ว่าจะเคลื่อนที่ในทิศทางใด เคลื่อนที่ตัดผ่านมัน 45 00:02:18,375 --> 00:02:21,018 ที่ศูนย์กลาง บริเวณที่ลำแสงตัดกันนั้น 46 00:02:21,018 --> 00:02:24,840 อะตอมเคลื่อนที่อย่างช้า ๆ ราวกับว่ามันติดอยู่ในของเหลวข้นเหนียว 47 00:02:24,840 --> 00:02:29,924 เป็นปรากฏการณ์ที่นักวิทยาศาสตร์ผู้คิดค้น อธิบายว่าเป็น "น้ำเชื่อมข้นเชิงแสง" 48 00:02:29,924 --> 00:02:32,315 กับดักทางทัศนศาสตร์แม่เหล็กเช่นนี้ 49 00:02:32,315 --> 00:02:35,405 สามารถทำให้อะตอมเย็นลงได้ จนถึงระดับไม่กี่ไมโครเคลวิน 50 00:02:35,405 --> 00:02:38,785 ประมาณ -273 องศาเซลเซียส 51 00:02:38,785 --> 00:02:41,609 เทคนิคนี้ถูกพัฒนาขึ้นในราว ๆ ปี ค.ศ. 1980 52 00:02:41,609 --> 00:02:43,913 และนักวิทยาศาสตร์ที่พัฒนามันขึ้นมา 53 00:02:43,913 --> 00:02:47,931 ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี ค.ศ. 1997 สำหรับการค้นพบนี้ 54 00:02:47,931 --> 00:02:52,751 ตั้งแต่นั้น เลเซอร์ที่ทำให้เย็นนี้ ได้รับการพัฒนาเพื่อทำให้เย็นได้มากขึ้นอีก 55 00:02:52,751 --> 00:02:55,990 แต่ทำไมเราถึงอยากทำให้ อะตอมมันเย็นมากขนาดนั้น 56 00:02:55,990 --> 00:02:59,786 ประการแรก อะตอมที่เย็น สามารถทำเป็นตัวตรวจจับได้ดี 57 00:02:59,786 --> 00:03:01,530 ด้วยพลังงานที่น้อย 58 00:03:01,530 --> 00:03:04,961 พวกมันไวต่อความผันผวน ในสภาพแวดล้อมได้อย่างน่าเหลือเชื่อ 59 00:03:04,961 --> 00:03:09,562 ดังนั้น มันจึงถูกใช้ในอุปกรณ์สำหรับสำรวจ แหล่งน้ำมันหรือแหล่งสะสมแร่ธาตุใต้ดิน 60 00:03:09,562 --> 00:03:12,203 พวกมันยังสามารถถูกใช้ เป็นนาฬิกาอะตอมที่แม่นยำสูงได้ด้วย 61 00:03:12,203 --> 00:03:15,093 เช่น นาฬิกาอะตอมของ ดาวเทียมการหาตำแหน่งต่าง ๆ บนโลก 62 00:03:15,093 --> 00:03:18,152 ประการที่สอง อะตอมที่เย็นมีศักยภาพสูงมาก 63 00:03:18,152 --> 00:03:20,243 ในการบุกเบิกความรู้ใหม่ทางฟิสิกส์ 64 00:03:20,243 --> 00:03:22,662 ความไวสัมผัสของมันทำให้มันเป็นตัวเลือก 65 00:03:22,662 --> 00:03:27,300 ที่จะถูกใช้ในการตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วง ในเครื่องตรวจจับบนอวกาศในอนาคต 66 00:03:27,300 --> 00:03:31,624 พวกมันมียังประโยชน์ต่อการศึกษา ปรากฏการณ์ระดับอะตอมและที่เล็กกว่านั้น 67 00:03:31,624 --> 00:03:35,894 ซึ่งต้องการการวัดความผันผวน ของพลังงานของอะตอมที่มีค่าน้อยมาก 68 00:03:35,894 --> 00:03:38,046 ทั้งหมดนี้ไม่สามารถกระทำได้ที่อุณหภูมิปกติ 69 00:03:38,046 --> 00:03:41,090 เมื่อความเร็วของอะตอมมีค่าประมาณ หลายร้อยเมตรต่อวินาที 70 00:03:41,090 --> 00:03:45,265 การทำให้เย็นด้วยเลเซอร์สามารถทำให้อะตอมช้าลง เหลือเพียงไม่กี่เซนติเมตรต่อวินาที 71 00:03:45,265 --> 00:03:49,122 ซึ่งเพียงพอต่อการสังเกตการเคลื่อนที่ ที่เกิดจากปรากฏการณ์ทางควอนตัมระดับอะตอม 72 00:03:49,122 --> 00:03:53,599 อะตอมที่เย็นจัดทำให้นักวิทยาศาสตร์ ได้ศึกษาปรากฏการณ์ต่าง ๆ 73 00:03:53,599 --> 00:03:56,150 เช่น การควบแน่นแบบโบส-ไอสไตน์ 74 00:03:56,150 --> 00:03:59,631 ซึ่งอะตอมถูกทำให้เย็นเกือบถึงศูนย์สัมบูรณ์ 75 00:03:59,631 --> 00:04:02,200 และกลายมาเป็นสสารในสถานะใหม่ที่พบได้ยาก 76 00:04:02,200 --> 00:04:05,791 ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์ยังคงทำการค้นหา เพื่อเข้าใจกฏของฟิสิกส์ 77 00:04:05,791 --> 00:04:07,925 และเปิดเผยความลึกลับของเอกภพ 78 00:04:07,925 --> 00:04:12,161 พวกเขาก็จะได้รับความข่วยเหลือ จากอะตอมที่เย็นที่สุดในนั้นด้วย