0:00:06.716,0:00:10.397
世界上最冷的材料不在南極洲，

0:00:10.397,0:00:12.521
也不在聖母峰的頂端

0:00:12.521,0:00:14.376
或埋在冰河當中。

0:00:14.376,0:00:15.897
答案在物理實驗室中：

0:00:15.897,0:00:20.382
保存在只比絕對零度[br]再高一點點的氣體雲。

0:00:20.382,0:00:25.367
那種溫度比你的冰箱還要冷[br]三億九千五百萬倍，

0:00:25.367,0:00:28.073
比液態氮還要冷一億倍，

0:00:28.073,0:00:31.240
比外太空還要冷四百萬倍。

0:00:31.240,0:00:35.901
這麼低的溫度，可說是一扇窗，[br]讓科學家能看見物質的內在運作，

0:00:35.901,0:00:39.437
也讓工程師能建造出[br]極敏感的儀器，

0:00:39.437,0:00:41.292
讓我們能更了解各種事物，

0:00:41.292,0:00:43.130
從我們在地球上的確切位置，

0:00:43.130,0:00:46.135
到宇宙中最能到達的[br]最遠之處發生了什麼事。

0:00:46.135,0:00:48.928
我們要如何創造出[br]這種極端的溫度？

0:00:48.928,0:00:51.989
簡言之，就是減慢在移動的微粒。

0:00:51.989,0:00:55.951
當我們談到溫度時，[br]其實我們是在談運動。

0:00:55.951,0:00:57.716
原子構成固體、

0:00:57.716,0:00:58.458
液體，

0:00:58.458,0:00:59.338
和氣體，

0:00:59.338,0:01:00.869
它們時時刻刻都在移動。

0:01:00.869,0:01:05.616
當原子的移動速度更快時，[br]我們就會覺得該物質很熱。

0:01:05.616,0:01:09.147
當原子的速度較慢，[br]我們就會感到冷。

0:01:09.147,0:01:12.563
在日常生活中，若要讓[br]一個熱的物體或氣體變冷，

0:01:12.563,0:01:15.960
我們會把它放到比較冷的[br]環境中，比如放入冰箱。

0:01:15.960,0:01:20.498
在熱物體中的一些原子運動[br]就會被轉換到周圍環境，

0:01:20.498,0:01:22.251
物體就會冷卻下來。

0:01:22.251,0:01:23.788
但這有一個限制：

0:01:23.788,0:01:27.865
即使是外太空也沒有[br]冷到可以創造出超低溫。

0:01:27.865,0:01:32.823
所以，科學家換了一種方式，[br]想辦法直接將原子減速，

0:01:32.823,0:01:34.204
用激光束就可做到。

0:01:34.204,0:01:35.751
在大部分的情況下，

0:01:35.751,0:01:38.464
激光束中的能量會把東西加溫。

0:01:38.464,0:01:40.533
但若能非常精確地使用它，

0:01:40.533,0:01:44.813
激光束的動量可以拖住[br]移動的原子，讓它們冷卻下來。

0:01:44.813,0:01:49.403
有種裝置叫做磁光陷阱，[br]就是用這個原理。

0:01:49.403,0:01:51.954
原子被注入到真空室當中，

0:01:51.954,0:01:55.415
裡面有個磁場會把它們拉向中心。

0:01:55.415,0:01:58.090
一道激光束瞄準真空室的中間，

0:01:58.090,0:02:00.623
調整到正確的頻率，

0:02:00.623,0:02:06.170
原子會朝激光束移動，吸收[br]激光束的光子，接著緩慢下來。

0:02:06.170,0:02:09.089
這種減速效應，[br]是來自動量的轉換，

0:02:09.089,0:02:11.108
在原子和光子間的轉換。

0:02:11.108,0:02:14.208
總共用六道光束，[br]以垂直方式排列，

0:02:14.208,0:02:18.375
能夠確保向任何方向[br]移動的原子都會被攔截下來。

0:02:18.375,0:02:21.018
在中心，也就是光束交錯的地方，

0:02:21.018,0:02:24.840
原子緩慢移動，好像被困在[br]濃稠的液體中似的——

0:02:24.840,0:02:29.924
發明這項效應的研究者[br]將它稱為「光蜜糖」。

0:02:29.924,0:02:32.315
像這樣的磁光陷阱

0:02:32.315,0:02:35.405
能將原子冷卻到僅幾 microkelvin[br]（接近絕零度），

0:02:35.405,0:02:38.785
大約是攝氏 -273 度。

0:02:38.785,0:02:41.609
這項技術是八○年代時[br]開發出來的，

0:02:41.609,0:02:43.913
負責開發它的科學家們

0:02:43.913,0:02:47.931
在 1997 年因為這項發現[br]而贏得了諾貝爾物理獎。

0:02:47.931,0:02:52.751
在那之後，雷射冷卻就一直[br]被改良，以達到更低的溫度。

0:02:52.751,0:02:55.990
但，為什麼會想要[br]把原子冷卻到那麼低溫？

0:02:55.990,0:02:59.786
首先，冷原子是非常好的偵測器。

0:02:59.786,0:03:01.530
它們的能量非常低，

0:03:01.530,0:03:04.961
所以會對環境中的波動非常敏感。

0:03:04.961,0:03:09.562
所以它們會被用在找尋[br]地底石油以及礦床的裝置中，

0:03:09.562,0:03:12.203
它們也能被用來製做[br]極精準的原子鐘，

0:03:12.203,0:03:15.093
比如用在全球定位衛星上的鐘。

0:03:15.093,0:03:18.152
第二，冷原子有極大的潛能，

0:03:18.152,0:03:20.243
可以探究物理的邊境。

0:03:20.243,0:03:22.662
它們極度敏感，因此，

0:03:22.662,0:03:27.300
未來的太空探測器會考慮[br]用它們來偵測重力波。

0:03:27.300,0:03:31.624
在研究原子和亞原子現象時，[br]它們也很有用，

0:03:31.624,0:03:35.894
這類研究需要測量[br]非常小的原子能量波動。

0:03:35.894,0:03:38.226
常溫下，當原子速度[br]約為每秒數百公尺時，

0:03:38.226,0:03:41.090
這類波動會被掩蓋而難以測量。

0:03:41.090,0:03:45.265
雷射冷卻能讓原子慢下來，[br]速度變成只有每秒幾公分——

0:03:45.265,0:03:49.122
這樣就足以讓原子量子效應[br]所造成的運動變明顯了。

0:03:49.122,0:03:53.599
極冷的原子已經讓科學家[br]可以研究一些現象，

0:03:53.599,0:03:56.150
比如玻色—愛因斯坦凝聚，

0:03:56.150,0:03:59.631
在這種現象中，原子[br]被冷卻到幾乎是絕對零度，

0:03:59.631,0:04:02.200
變成物質的一種罕見新狀態。

0:04:02.200,0:04:05.791
研究者還在持續努力[br]了解物理法則，

0:04:05.791,0:04:07.925
試圖解開宇宙的謎，

0:04:07.925,0:04:12.161
這時，最冷的原子[br]就會是他們的好幫手。