0:00:06.716,0:00:10.397
史上最寒冷的物体并非在南极。

0:00:10.397,0:00:12.521
它们既不在珠穆朗玛峰上，

0:00:12.521,0:00:14.376
也不藏在冰川之下。

0:00:14.376,0:00:15.897
它们存在于实验室中：

0:00:15.897,0:00:20.382
这些一团团的气体的温度[br]只比绝对零度高零点几度。

0:00:20.382,0:00:25.367
这个温度比你家里的冰箱[br]还要冷39.5亿倍，

0:00:25.367,0:00:28.073
比液态氮冷10亿倍，

0:00:28.073,0:00:31.240
以及比外太空冷4百万倍。

0:00:31.240,0:00:35.901
如此低的温度让科学家有机会[br]一窥物质的内部运作，

0:00:35.901,0:00:39.437
也让工程师能够[br]制造敏感度极高的仪器。

0:00:39.437,0:00:41.292
这些仪器可丰富我们的知识，

0:00:41.292,0:00:43.130
比如如更精确地确定我们在地球的位置

0:00:43.130,0:00:46.135
或了解宇宙远方所发生的事。

0:00:46.135,0:00:48.928
我们如何才能创造出这种极端的温度呢？

0:00:48.928,0:00:51.989
简单来说，只要降低运动粒子的速度。

0:00:51.989,0:00:55.951
当我们谈及温度的时候，[br]我们实际上是在讨论运动。

0:00:55.951,0:00:57.716
组成固体、

0:00:57.716,0:00:58.458
液体、

0:00:58.458,0:00:59.338
以及气体的粒子，

0:00:59.338,0:01:00.869
一直处于运动之中。

0:01:00.869,0:01:05.616
当原子运动快时，[br]我们感受到物质是热的。

0:01:05.616,0:01:09.147
当原子运动慢时，[br]我们则觉得是冷的。

0:01:09.147,0:01:12.563
日常生活中为了让热的固体或气体降温，

0:01:12.563,0:01:15.960
我们将其放在更冷的环境中，比如冰箱里。

0:01:15.960,0:01:20.498
热物体中的原子运动[br]被部分的传递到周围环境里，

0:01:20.498,0:01:22.251
然后它就冷下来了。

0:01:22.251,0:01:23.788
但是这有一个限制：

0:01:23.788,0:01:27.865
即使是外太空也太温暖了，[br]无法创造出极端低的温度。

0:01:27.865,0:01:32.823
所以相反，科学家们找到了一个[br]直接降低原子速度的方法——

0:01:32.823,0:01:34.204
用激光束。

0:01:34.204,0:01:35.751
在大多数情况下，

0:01:35.751,0:01:38.464
激光束中的能量会加热物体。

0:01:38.464,0:01:40.533
但是如果被用以特定的方式，

0:01:40.533,0:01:44.813
激光束的动量可以阻止运动的原子，[br]从而降低温度。

0:01:44.813,0:01:49.403
这就是在一种名叫磁场-光学陷阱的[br]仪器中发生的事情。

0:01:49.403,0:01:51.954
原子被注入真空的盒子中，

0:01:51.954,0:01:55.415
然后磁场会将它们向中间吸引。

0:01:55.415,0:01:58.090
一束激光束正对盒子的中央，

0:01:58.090,0:02:00.623
它的频率被调的正好

0:02:00.623,0:02:06.170
可以让向其运动的原子吸收[br]一个激光束光子，进而减速。

0:02:06.170,0:02:09.089
减速效果来自原子和光子之间的

0:02:09.089,0:02:11.108
动量转换。

0:02:11.108,0:02:14.208
六束激光，以垂直的布局

0:02:14.208,0:02:18.375
保证向各个方向运动的原子都会被拦截。

0:02:18.375,0:02:21.018
在光束交汇的中央，

0:02:21.018,0:02:24.840
原子运动的格外缓慢，[br]就像陷入了粘稠的液体——

0:02:24.840,0:02:29.924
该效果被发现它的研究人员[br]称作“光学糖浆”。

0:02:29.924,0:02:32.315
像这样的磁场-光学陷阱

0:02:32.315,0:02:35.405
可以将原子冷却到零点几开尔文——

0:02:35.405,0:02:38.785
大概-273摄氏度。

0:02:38.785,0:02:41.609
这项技术于上世纪八十年代被发展出来，

0:02:41.609,0:02:43.913
对此有贡献的科学家们

0:02:43.913,0:02:47.931
在1997年因为他们的发现[br]赢得了诺贝尔物理学奖。

0:02:47.931,0:02:52.751
自此，激光冷却进一步完善，[br]可以达到更低的温度。

0:02:52.751,0:02:55.990
但是为什么要把原子[br]冷却到如此之低的温度呢？

0:02:55.990,0:02:59.786
首先，极寒原子可以成为很好的检测物质。

0:02:59.786,0:03:01.530
拥有很少的能力，

0:03:01.530,0:03:04.961
它们对周围的波动异常敏感。

0:03:04.961,0:03:09.562
所以它们被用在寻找[br]地下石油和矿藏的装置之中，

0:03:09.562,0:03:12.203
它们也能制造高精度原子钟，

0:03:12.203,0:03:15.093
例如全球定位卫星中的原子钟。

0:03:15.093,0:03:18.152
其次，极寒原子蕴藏着[br]探索物理学前沿的

0:03:18.152,0:03:20.243
巨大潜力。

0:03:20.243,0:03:22.662
它们极端的敏感性使他们可以

0:03:22.662,0:03:27.300
在未来的空间探测仪中[br]被用来探测引力波。

0:03:27.300,0:03:31.624
它们对原子和次原子现象的研究也有帮助，

0:03:31.624,0:03:35.894
这种研究需要测度原子能量的[br]极其微小的波动。

0:03:35.894,0:03:38.046
原子在常温中被射出，

0:03:38.046,0:03:41.090
此时原子速度大概在每秒几百米。

0:03:41.090,0:03:45.265
激光冷却可以使原子降速到每秒几厘米——

0:03:45.265,0:03:49.122
对观测由原子量子效果[br]造成的运动够用了。

0:03:49.122,0:03:53.599
极寒原子已经帮助科学家研究了

0:03:53.599,0:03:56.150
诸如玻色–爱因斯坦凝聚等现象，

0:03:56.150,0:03:59.631
在该凝聚中原子被降温到接近绝对零度，

0:03:59.631,0:04:02.200
然后成为一种少见的物质新状态。

0:04:02.200,0:04:05.791
所以随着研究人员[br]继续试图理解物理学定律

0:04:05.791,0:04:07.925
并解开宇宙谜题的同时，

0:04:07.925,0:04:12.161
他们会需要极寒原子的帮助。