0:00:06.716,0:00:10.397
Những vật liệu lạnh nhất thế giới [br]không nằm ở Nam Cực,

0:00:10.397,0:00:14.241
trên đỉnh Everest[br]hay dưới một tảng băng,

0:00:14.241,0:00:16.257
mà từ các phòng thí nghiệm lý:

0:00:16.257,0:00:20.382
những đám mây khí với nhiệt độ chỉ[br]cao hơn độ không tuyệt đối vài phần độ.

0:00:20.382,0:00:25.367
Lạnh hơn gấp 395 triệu lần[br]tủ lạnh nhà bạn,

0:00:25.367,0:00:28.073
gấp 100 triệu lần[br]ni-tơ lỏng,

0:00:28.073,0:00:31.240
và hơn 4 triệu lần[br]so với ngoài không gian.

0:00:31.240,0:00:33.821
Những nhiệt độ thấp thế này giúp [br]hé mở cánh cửa

0:00:33.821,0:00:35.901
vào thế giới vận động của vật chất

0:00:35.901,0:00:39.227
cho phép các kĩ sư tạo ra [br]những thiết bị cực nhạy

0:00:39.227,0:00:41.292
cho ta biết nhiều hơn về mọi thứ

0:00:41.292,0:00:43.380
từ vị trí cụ thể của ta trên trái đất

0:00:43.380,0:00:46.135
đến những gì xảy ra [br]ở rìa xa nhất của vũ trụ.

0:00:46.135,0:00:49.138
Vậy ta tạo ra những nhiệt độ [br]khắc nghiệt này như thế nào?

0:00:49.138,0:00:51.989
Nói tóm tắt là bằng cách làm chậm[br]các hạt chuyển động.

0:00:51.989,0:00:55.951
Khi nói về nhiệt độ, cái ta thực sự [br]nói đến là chuyển động.

0:00:55.951,0:00:59.168
Những nguyên tử tạo thành [br]chất rắn, lỏng, và khí

0:00:59.168,0:01:00.869
lúc nào cũng chuyển động.

0:01:00.869,0:01:05.616
Khi các nguyên tử chuyển động [br]nhanh hơn, ta thấy chất đó nóng.

0:01:05.616,0:01:09.147
Khi các nguyên tử chuyển động [br]chậm hơn, ta thấy chất đó lạnh.

0:01:09.147,0:01:12.563
Để làm lạnh một chất rắn hoặc khí nóng[br]trong đời sống hàng ngày,

0:01:12.563,0:01:15.960
ta đưa chúng vào môi trường[br]có nhiệt độ thấp hơn như tủ lạnh.

0:01:15.960,0:01:20.498
Một số chuyển động nguyên tử của vật nóng[br]được chuyển sang môi trường xung quanh,

0:01:20.498,0:01:22.251
khiến nó nguội dần.

0:01:22.251,0:01:24.278
Nhưng điều này[br]có một giới hạn:

0:01:24.278,0:01:27.865
ngay cả ngoài không gian cũng là quá nóng [br]để có thể tạo nhiệt độ cực thấp.

0:01:27.865,0:01:32.293
Nên thay vào đó, các nhà khoa học đã [br]tìm ra cách trực tiếp làm chậm nguyên tử -

0:01:32.293,0:01:34.204
bằng một chùm laser.

0:01:34.204,0:01:38.334
Trong đa số trường hợp, năng lượng [br]trong chùm laser làm các vật nóng lên.

0:01:38.334,0:01:40.993
Nhưng nếu được sử dụng [br]một cách chính xác,

0:01:40.993,0:01:45.283
động lượng của chùm tia có thể trì hoãn [br]nguyên tử chuyển động, làm chúng nguội đi.

0:01:45.283,0:01:49.403
Đây là điều xảy ra trong một thiết bị[br]tên bẫy quang từ.

0:01:49.403,0:01:51.954
Các nguyên tử được đưa vào [br]một môi trường chân không,

0:01:51.954,0:01:55.415
và một từ trường sẽ kéo chúng [br]về phía tâm thiết bị.

0:01:55.415,0:01:58.090
Một chùm tia laser nhắm vào[br]chính giữa từ trường này

0:01:58.090,0:02:00.623
được điều chỉnh đến tần số thích hợp

0:02:00.623,0:02:06.170
để khi nguyên tử tiến gần đến sẽ hấp thụ [br]một photon trong chùm laser và chậm lại.

0:02:06.170,0:02:09.089
Hiệu ứng chậm lại đến từ[br]sự chuyển giao động lực học

0:02:09.089,0:02:11.108
giữa nguyên tử và photon.

0:02:11.108,0:02:14.208
Tổng cộng sáu chùm tia,[br]trong vị trí vuông góc,

0:02:14.208,0:02:18.375
đảm bảo những nguyên tử[br]đi từ nhiều hướng sẽ bị chặn lại.

0:02:18.375,0:02:21.018
Giữa trung tâm, nơi[br]những chùm tia giao nhau,

0:02:21.018,0:02:24.840
các nguyên tử chuyển động chậm,[br]như đang kẹt trong một chất lỏng đặc,

0:02:24.840,0:02:29.924
một hiệu ứng các nhà phát minh ra nó [br]gọi là "mật đường thị giác."

0:02:29.924,0:02:32.315
Một bẫy quang từ như thế này

0:02:32.315,0:02:35.405
có thể "làm nguội" các nguyên tử[br]xuống chỉ một vài microkelvin,

0:02:35.405,0:02:38.785
khoảng -273 độ C.

0:02:38.785,0:02:41.609
Kĩ thuật này được phát triển[br]vào những năm 1980,

0:02:41.609,0:02:44.093
và những nhà khoa học [br]cống hiến cho nó

0:02:44.093,0:02:47.931
đều đoạt giải Nobel Vật lý[br]vào năm 1997 cho phát hiện này.

0:02:47.931,0:02:52.751
Từ đó, laser làm nguội đã được phát triển[br]để tiến đến những nhiệt độ thấp hơn.

0:02:52.751,0:02:55.990
Nhưng tại sao bạn lại muốn làm nguội[br]nguyên tử nhiều đến vậy?

0:02:55.990,0:02:59.786
Thứ nhất, những nguyên tử lạnh[br]có thể là những "bộ dò" rất tốt.

0:02:59.786,0:03:01.530
Do có cực ít năng lượng,

0:03:01.530,0:03:04.961
chúng cực nhạy với [br]những dao động trong môi trường.

0:03:04.961,0:03:09.562
Nên chúng được dùng trong những thiết bị[br]tìm dầu và khoáng dưới lòng đất,

0:03:09.562,0:03:12.203
và chúng cũng là "đồng hồ[br]nguyên tử" cực chính xác,

0:03:12.203,0:03:15.483
như những cái được dùng [br]trong những vệ tinh định vị toàn cầu.

0:03:15.483,0:03:18.152
Thứ hai, những nguyên tử lạnh[br]có tiềm năng cực lớn

0:03:18.152,0:03:20.243
trong việc "mò mẫm" giới hạn[br]của vật lý học.

0:03:20.243,0:03:23.082
Độ cực nhạy khiến chúng[br]trở thành những ứng cử viên

0:03:23.082,0:03:27.300
dò từ trường trong [br]những máy dò trong vũ trụ tương lai.

0:03:27.300,0:03:31.624
Chúng cũng giúp ích cho việc nghiên cứu[br]những hiện tượng nguyên tử,

0:03:31.624,0:03:35.334
vốn cần đo đạc [br]những dao động cực nhỏ trong nguyên tử.

0:03:35.334,0:03:38.046
Những dao động đó bị lấp[br]ở nhiệt độ thường,

0:03:38.046,0:03:41.090
khi các nguyên tử chạy quanh [br]với tốc độ hàng trăm mét một giây.

0:03:41.090,0:03:45.265
Laser làm lạnh có thể làm chậm nguyên tử[br]tới chỉ vài centimet một giây,

0:03:45.265,0:03:49.122
đủ để dao động tạo ra bởi[br]lượng tử nguyên tử trở nên rõ rệt.

0:03:49.122,0:03:53.599
Những nguyên tử siêu lạnh đã cho phép[br]các nhà khoa học nghiên cứu

0:03:53.599,0:03:56.150
các hiện tượng [br]như sự đông đặc Bose-Einstein,

0:03:56.150,0:03:59.631
khi nguyên tử được làm lạnh tới[br]gần độ không tuyệt đối

0:03:59.631,0:04:02.590
và trở thành một hình thái chất hiếm[br]hoàn toàn mới.

0:04:02.590,0:04:05.791
Thế nên, bước tiếp[br]con đường tìm hiểu quy luật vật lý

0:04:05.791,0:04:07.925
và mở ra những bí mật của vũ trụ,

0:04:07.925,0:04:10.201
các nhà khoa học sẽ cần đến

0:04:10.207,0:04:13.177
sự giúp đỡ của [br]những nguyên tử lạnh nhất.