雷射冷卻

這聽上去匪夷所思：光是能量，朝一樣東西照雷射，怎麼反倒讓它變冷、而不是變熱？可雷射冷卻偏偏就做到了這一點，正是這門把戲，把一團溫熱的原子變成宇宙裡最冷的物質。訣竅在於把光瞄得恰到好處，讓它溫柔地「頂」住原子無論朝哪個方向的運動。

原子每吸收一顆光的粒子，就朝光來的方向被輕推一下，隨後又把這顆光朝隨機的方向吐回去。物理學家把雷射的顏色調到剛好低於一個靜止原子會吸收的顏色，藉此利用一個都卜勒把戲：迎著光束運動的原子，會看到光的顏色被移進它能吸收的範圍而吸收它，挨上一記與其運動相反的推力；而背著光束遠去的原子則大體無視這束光。再用這樣的光束從四面八方把原子圍住，那麼無論運動指向哪裡，都會被推著停下來——而慢下來，正是冷卻的本意。

雷射冷卻之所以重要，是因為它是讓超冷原子與玻色-愛因斯坦凝聚成為可能的突破，並贏得了諾貝爾獎。值得記住的一個提醒是：單憑雷射，只能把原子冷到大約百萬分之一度，還到不了科學家想要的那些量子態；得靠第二階段的蒸發冷卻來收尾，讓最熱的原子從陷阱裡逃逸出去。