你知道世界上最冷的物質是什麼嗎？

地球能夠誕生出生命，因為它擁有非常合適的溫度，地球的平均氣溫是15℃，這個溫度對人類來說不熱也不冷，當然地球不全都是15℃，有的地方可能達到50℃，比如赤道地區；有些地方能低到-73℃，比如世界寒極南極洲大陸內部。1983年7月21日俄羅斯南極科學考察站沃斯托克站紀錄到-89。2°C（-128。6°F）的低溫，2010年再次記錄到-82。5°C（-116。5°F）的低溫。-89。2°C是什麼概念，即使你吐一口口水， 口水剛出嘴巴就變成冰了，在這種極寒環境中，做任何事都極其困難，甚至人一進入到這個環境就變成冰人了，立刻會被凍死了。那南極的冰就是世界最冷的物質了嗎？

事實是世界上最冷的物質不是冰，它們不在南極，也不在珠穆朗瑪峰的頂端或埋於冰川之下，它們在物理實驗室裡：氣體雲，它們的溫度只比絕對零度高一點，這比冰箱冷3。95億倍，比液氮冷1億倍，比外太空冷400萬倍。如此低的溫度為科學家們打開了一扇瞭解物質內部運作的窗戶，使工程師們得以建造非常靈敏的儀器，以告訴我們更多。從我們在地球上的確切位置，到宇宙最深處正在發生的事情，我們怎樣才能創造出這樣的極端溫度呢？簡單的說，減緩粒子運動。當我們談論溫度時，我們實際上談論的是運動。構成固體、液體、氣體的原子一直在運動，原子運動得越來越快時，我們認為物質是熱的，當原子運動越來越慢時，我們認為物質是冷的。為了在日常生活中讓熱的物體或氣體變冷，我們把它放進一個更冷的環境，比如冰箱，熱物體的一些原子運動，被轉移到周圍環境中，並冷卻下來。但這是有限度的：即便是外太空也太暖而無法產生超低溫。因此，科學家找到了一種，直接降低原子速度的辦法，用鐳射束，在大多數情況下，鐳射束中的能量會使物體變熱，但需要十分精確，光束的動量能囚禁運動原子，使它們冷卻，這就是所謂的磁光阱。原子被注入真空室，磁場會把它們吸入中心，瞄準真空室中部的鐳射束，被調到恰當的頻率，朝它移動的原子會吸收鐳射束中的光子，並使其速度減緩，減速效應來自於，原子和光子之間的動量轉移。一共有六束，垂直排列，確保擷取各個方向運動的原子。在中心，光束相交的地方，原子運動緩慢，好似被困在黏稠的液體中，發明它效果的研究人員稱其為“光學糖漿”。像這樣的磁光阱，可以把原子冷卻到幾微開，約-273攝氏度。

這項技術在20世紀80年代發展起來的，為此做出貢獻的科學家們，在1997年獲得了諾貝爾物理學獎。從那時起，鐳射冷卻技術得到的改進，甚至達到了更低的溫度。但為什麼要使原子冷卻這麼多呢？首先，冷原子可以成為很好的探測器。由於能量很少，它們對環境的波動十分敏感，因此它們被用於勘探地下石油和礦藏。它們也用於製作高度精密的原子鐘，就像全球定位衛星中使用的原子鐘一樣。其次冷原子具有探索物理學前沿的巨大潛力，它們的高度靈敏使其成為未來太空探測器探測引力波的候選者。它們對研究原子和亞原子的研究也很也很有用處，這需要測量原子能量的微小波動。當原子以每秒數百米的速度運動時，它們在常溫下被淹沒。鐳射冷卻可以將原子的速度減慢到每秒幾釐米——-足夠讓原子量子效應引起的運動變得明顯，超冷原子能使科學家們研究諸如玻色——-愛因斯坦凝聚這樣的現象。其中原子幾乎被冷到絕對零度，併成為一種罕見的物質新狀態。研究人們繼續他們的探索，以瞭解物理定律，並解開宇宙的奧秘，他們將在宇宙中最冷的原子的幫助下做到這一點。