WEBVTT

00:00:06.716 --> 00:00:10.397
วัสดุที่เย็นที่สุดในโลก
ไม่ได้อยู่ในทวีปแอนตาร์กติกา

00:00:10.397 --> 00:00:12.521
พวกมันไม่ได้อยู่บนยอดเขาเอเวอเรสต์

00:00:12.521 --> 00:00:14.376
หรือถูกฝังอยู่ในก้อนธารน้ำแข็ง

00:00:14.376 --> 00:00:15.897
พวกมันอยู่ในห้องทดลองทางฟิสิกส์

00:00:15.897 --> 00:00:20.382
กลุ่มก้อนแก๊สที่มีอุณหภูมิสูงกว่า
อุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์เพียงเล็กน้อย

00:00:20.382 --> 00:00:25.367
ซึ่งเย็นกว่าตู้เย็นของคุณถึง 395 ล้านเท่า

00:00:25.367 --> 00:00:28.073
เย็นกว่าไนโตรเจนเหลวถึง 100 ล้านเท่า

00:00:28.073 --> 00:00:31.240
และเย็นกว่าอวกาศส่วนนอก 4 ล้านเท่า

00:00:31.240 --> 00:00:35.901
อุณหภูมิที่ต่ำขนาดนั้นทำให้นักวิทยาศาสตร์
เห็นกิจกรรมที่เกิดขึ้นภายในสสาร

00:00:35.901 --> 00:00:39.437
และทำให้วิศวกร
สามารถสร้างเครื่องมือมีความไวสัมผัสสูง


00:00:39.437 --> 00:00:41.292
ที่จะบอกเราเกี่ยวกับทุก ๆ สิ่ง

00:00:41.292 --> 00:00:43.130
ตั้งแต่การบอกตำแแหน่ง
ของเราบนโลกใบนี้อย่างแม่นยำ

00:00:43.130 --> 00:00:46.135
ไปจนถึงสิ่งที่กำลังเกิดขึ้นในเอกภพที่ห่างไกล

NOTE Paragraph

00:00:46.135 --> 00:00:48.928
เราสร้างอุณหภูมิเย็นจัดเช่นนั้นได้อย่างไร

00:00:48.928 --> 00:00:51.989
โดยสรุปคือ 
โดยการชะลออนุภาคที่กำลังเคลื่อนที่

00:00:51.989 --> 00:00:55.951
เมื่อเราพูดถึงอุณหภูมิ สิ่งที่เราหมายถึงจริง ๆ 
ก็คือ การเคลื่อนที่

00:00:55.951 --> 00:00:57.716
อะตอมที่ประกอบขึ้นเป็นของแข็ง

00:00:57.716 --> 00:00:58.458
ของเหลว

00:00:58.458 --> 00:00:59.338
และแก๊สนั้น

00:00:59.338 --> 00:01:00.869
เคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลา

00:01:00.869 --> 00:01:05.616
เมื่ออะตอมเคลื่อนที่อย่างรวดเร็ว
เรารับรู้ได้ว่าสสารนั้นร้อน

00:01:05.616 --> 00:01:09.147
เมื่อพวกมันเคลื่อนที่ช้าลง
เรารับรู้ได้ว่ามันเย็น

NOTE Paragraph

00:01:09.147 --> 00:01:12.563
ในชีวิตประจำวัน เพื่อที่จะทำให้วัตถุร้อน
หรือทำให้แก๊สเย็น

00:01:12.563 --> 00:01:15.960
เราจะนำมันไปไว้ในสภาพแวดล้อมที่เย็นกว่า
อย่างเช่นในตู้เย็น

00:01:15.960 --> 00:01:20.498
บางการเคลื่อนที่ของอะตอมในวัตถุที่ร้อน
ถูกถ่ายโอนออกไปยังสภาพแวดล้อม

00:01:20.498 --> 00:01:22.251
และทำให้มันเย็นลง

00:01:22.251 --> 00:01:23.788
แต่มันมีข้อจำกัดอยู่

00:01:23.788 --> 00:01:27.865
แม้แต่อวกาศก็ยังอุ่นเกินไป
ต่อการสร้างอุณหภูมิที่เย็นจัด

00:01:27.865 --> 00:01:32.823
ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงได้หาทาง
ในการชะลออะตอมโดยตรงแทน

00:01:32.823 --> 00:01:34.204
ด้วยลำแสงเลเซอร์

NOTE Paragraph

00:01:34.204 --> 00:01:35.751
ภายใต้สภาวะส่วนใหญ่

00:01:35.751 --> 00:01:38.464
พลังงานในลำแสงเลเซอร์ทำให้วัตถุร้อนขึ้น

00:01:38.464 --> 00:01:40.533
แต่ถ้าถูกใช้ในวิธีการที่เฉพาะเจาะจง

00:01:40.533 --> 00:01:44.813
โมเมนตัมของลำแสงสามารถหยุดการเคลื่อนที่
ของอะตอม และทำให้มันเย็นลงได้

00:01:44.813 --> 00:01:49.403
นั่นคือสิ่งที่เกิดในอุปกรณ์ที่เรียกว่า
กับดักทางทัศนศาสตร์แม่เหล็ก

00:01:49.403 --> 00:01:51.954
อะตอมถูกฉีดเข้าสู่ช่องห้องสุญญากาศ

00:01:51.954 --> 00:01:55.415
และสนามแม่จะดึงพวกมันเข้าสู่ศูนย์กลาง

00:01:55.415 --> 00:01:58.090
ลำแสงเลเซอร์ที่เล็งไปที่ใจกลางห้อง

00:01:58.090 --> 00:02:00.623
ถูกปรับให้มีความถี่ที่เหมาะสม

00:02:00.623 --> 00:02:06.170
ทำให้อะตอมที่เคลื่อนเข้าหามันดูดกลืนโฟตอน
ของลำแสงเลเซอร์และเคลื่อนที่ช้าลง

00:02:06.170 --> 00:02:09.089
ปรากฏการณ์เคลื่อนที่ช้าลงนี้
เกิดจากการถ่ายโอนโมเมนตัม

00:02:09.089 --> 00:02:11.108
ระหว่างอะตอมกับโฟตอน

00:02:11.108 --> 00:02:14.208
ลำแสงทั้งหมดหกทิศ 
ที่ถูกจัดเรียงแบบตั้งฉากกัน

00:02:14.208 --> 00:02:18.375
เพื่อให้อะตอมที่ไม่ว่าจะเคลื่อนที่ในทิศทางใด
เคลื่อนที่ตัดผ่านมัน

00:02:18.375 --> 00:02:21.018
ที่ศูนย์กลาง บริเวณที่ลำแสงตัดกันนั้น

00:02:21.018 --> 00:02:24.840
อะตอมเคลื่อนที่อย่างช้า ๆ
ราวกับว่ามันติดอยู่ในของเหลวข้นเหนียว

00:02:24.840 --> 00:02:29.924
เป็นปรากฏการณ์ที่นักวิทยาศาสตร์ผู้คิดค้น
อธิบายว่าเป็น "น้ำเชื่อมข้นเชิงแสง"

00:02:29.924 --> 00:02:32.315
กับดักทางทัศนศาสตร์แม่เหล็กเช่นนี้

00:02:32.315 --> 00:02:35.405
สามารถทำให้อะตอมเย็นลงได้
จนถึงระดับไม่กี่ไมโครเคลวิน

00:02:35.405 --> 00:02:38.785
ประมาณ -273 องศาเซลเซียส

NOTE Paragraph

00:02:38.785 --> 00:02:41.609
เทคนิคนี้ถูกพัฒนาขึ้นในราว ๆ ปี ค.ศ. 1980

00:02:41.609 --> 00:02:43.913
และนักวิทยาศาสตร์ที่พัฒนามันขึ้นมา

00:02:43.913 --> 00:02:47.931
ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี ค.ศ. 1997
สำหรับการค้นพบนี้

00:02:47.931 --> 00:02:52.751
ตั้งแต่นั้น เลเซอร์ที่ทำให้เย็นนี้
ได้รับการพัฒนาเพื่อทำให้เย็นได้มากขึ้นอีก

NOTE Paragraph

00:02:52.751 --> 00:02:55.990
แต่ทำไมเราถึงอยากทำให้
อะตอมมันเย็นมากขนาดนั้น

00:02:55.990 --> 00:02:59.786
ประการแรก อะตอมที่เย็น
สามารถทำเป็นตัวตรวจจับได้ดี

00:02:59.786 --> 00:03:01.530
ด้วยพลังงานที่น้อย

00:03:01.530 --> 00:03:04.961
พวกมันไวต่อความผันผวน
ในสภาพแวดล้อมได้อย่างน่าเหลือเชื่อ

00:03:04.961 --> 00:03:09.562
ดังนั้น มันจึงถูกใช้ในอุปกรณ์สำหรับสำรวจ
แหล่งน้ำมันหรือแหล่งสะสมแร่ธาตุใต้ดิน

00:03:09.562 --> 00:03:12.203
พวกมันยังสามารถถูกใช้
เป็นนาฬิกาอะตอมที่แม่นยำสูงได้ด้วย

00:03:12.203 --> 00:03:15.093
เช่น นาฬิกาอะตอมของ
ดาวเทียมการหาตำแหน่งต่าง ๆ บนโลก

NOTE Paragraph

00:03:15.093 --> 00:03:18.152
ประการที่สอง อะตอมที่เย็นมีศักยภาพสูงมาก

00:03:18.152 --> 00:03:20.243
ในการบุกเบิกความรู้ใหม่ทางฟิสิกส์

00:03:20.243 --> 00:03:22.662
ความไวสัมผัสของมันทำให้มันเป็นตัวเลือก

00:03:22.662 --> 00:03:27.300
ที่จะถูกใช้ในการตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วง
ในเครื่องตรวจจับบนอวกาศในอนาคต

00:03:27.300 --> 00:03:31.624
พวกมันมียังประโยชน์ต่อการศึกษา
ปรากฏการณ์ระดับอะตอมและที่เล็กกว่านั้น

00:03:31.624 --> 00:03:35.894
ซึ่งต้องการการวัดความผันผวน
ของพลังงานของอะตอมที่มีค่าน้อยมาก

00:03:35.894 --> 00:03:38.046
ทั้งหมดนี้ไม่สามารถกระทำได้ที่อุณหภูมิปกติ

00:03:38.046 --> 00:03:41.090
เมื่อความเร็วของอะตอมมีค่าประมาณ
หลายร้อยเมตรต่อวินาที

00:03:41.090 --> 00:03:45.265
การทำให้เย็นด้วยเลเซอร์สามารถทำให้อะตอมช้าลง
เหลือเพียงไม่กี่เซนติเมตรต่อวินาที

00:03:45.265 --> 00:03:49.122
ซึ่งเพียงพอต่อการสังเกตการเคลื่อนที่
ที่เกิดจากปรากฏการณ์ทางควอนตัมระดับอะตอม

00:03:49.122 --> 00:03:53.599
อะตอมที่เย็นจัดทำให้นักวิทยาศาสตร์
ได้ศึกษาปรากฏการณ์ต่าง ๆ

00:03:53.599 --> 00:03:56.150
เช่น การควบแน่นแบบโบส-ไอสไตน์

00:03:56.150 --> 00:03:59.631
ซึ่งอะตอมถูกทำให้เย็นเกือบถึงศูนย์สัมบูรณ์

00:03:59.631 --> 00:04:02.200
และกลายมาเป็นสสารในสถานะใหม่ที่พบได้ยาก

NOTE Paragraph

00:04:02.200 --> 00:04:05.791
ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์ยังคงทำการค้นหา
เพื่อเข้าใจกฏของฟิสิกส์

00:04:05.791 --> 00:04:07.925
และเปิดเผยความลึกลับของเอกภพ

00:04:07.925 --> 00:04:12.161
พวกเขาก็จะได้รับความข่วยเหลือ
จากอะตอมที่เย็นที่สุดในนั้นด้วย