就我所知，激光可以干掉導(dǎo)彈、可以搞聚變發(fā)電、還可以切開鋼板，因為它會產(chǎn)生熱，大量的熱。

但是，人類能做出來最冷的地方，竟然用的也是激光！

有多冷呢？接近絕對零度！

這就是——激光冷卻。

大家好我是火箭叔，激光到底怎么制冷？它都用在什么地方？咱家的冰箱里能不能也用上這高科技的玩意兒呢？3分鐘給你講清楚。

咱先得搞明白一件事，到底什么是“熱”。小學物理告訴我們，在微觀世界里，其實根本沒有“冷熱”這個概念，有的只是“運動”。你覺得一杯水燙手，其實是因為里面的水分子在瘋狂亂跑，撞擊你的皮膚。反過來，如果這些分子跑得越慢，溫度就越低。如果它們完全不動了，那就是傳說中的絕對零度。所以，想要把一個東西冷下來，本質(zhì)上就是給它“剎車”，讓它別動。

關(guān)鍵是，怎么給原子“剎車”呢？科學家想到了一個絕妙的辦法：用光去撞它。

因為光，是由具有能量的光子組成的。咱們想象一下，原子就是一個迎面滾過來的保齡球，而激光束呢，就是無數(shù)個密密麻麻的乒乓球。雖然乒乓球很輕，撞一下保齡球根本沒感覺，但如果你每秒鐘發(fā)射幾億個乒乓球，噼里啪啦瘋狂地砸在保齡球的腦門上，這個保齡球是不是慢慢就被頂住了？最終它就停下來了。這就是激光制冷的第一個原理：用光子的動量，去抵消原子的動量。

但這，還遠沒有結(jié)束。

因為原子是亂動的，如果激光也不加控制地亂射，反而會把一些原子推得更快，變得更熱了。所以我們需要的是——只在原子“迎面跑過來”的時候撞它，它如果背對著我們跑，就別推它。這就好比大街上的車流，我們只想給超速的車貼罰單，不想誤傷正常行駛的車。該怎么做？

結(jié)果，又是一個小學物理的知識點：多普勒效應(yīng)，就像——一輛救護車朝你開過來的時候，聲音會變尖；而離你遠去的時候，聲音會變低沉。光也是一樣。當原子迎著激光跑過來的時候，它感覺到的激光頻率會變高；背著激光跑的時候，感覺到的頻率會變低。

科學家利用這一點，耍了個“雞賊”的小把戲。他們故意把激光的頻率調(diào)得比原子喜歡吸收的頻率稍微低那么一點點。

于是，如果原子是靜止的或者背對著光跑的，它看這個激光就不順眼，理都不理，激光直接穿過去，互不干擾。但是，一旦有一個原子不老實，迎著激光沖過來，由于多普勒效應(yīng)，它感受到的激光頻率正好變高了，哎，這就對上眼了！原子立馬吸收光子，狠狠地挨了一記“乒乓球”的撞擊，速度被迫慢了下來。當上下左右前后六個方向都架上這種特制的激光。無論原子往哪個方向跑，都會被懟回去。幾輪下來，原子就跟掉進糖漿里一樣，動不了了——溫度也就降到了接近零下273攝氏度的絕對零度。

而當原子不再亂跑，很多神奇的事情就發(fā)生了。首先是精準。咱們現(xiàn)在的手機導(dǎo)航、衛(wèi)星定位，之所以能精確到米，靠的是天上的原子鐘。以前原子熱運動的時候亂蹦亂跳，計時會有誤差，現(xiàn)在把它凍住了，干擾沒了，時間的測量精度大大提高?？梢哉f，沒有激光冷卻，你的外賣可能都送不到你家門口。

更科幻的是，當溫度接近絕對零度時，原子會進入一種神奇的“第五態(tài)”——即玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)。這時候，成千上萬個原子仿佛失去了個性，變成了一個整體，像一支紀律嚴明的軍隊，整齊劃一地行動。這是量子計算機和未來超導(dǎo)技術(shù)的基礎(chǔ)，是人類探索物理極限的鑰匙。

這就是科學家費勁巴拉的搞出激光冷卻的最根本原因。而這個技術(shù)最終有沒有可能下放到咱家冰箱里呢？

嗯......好問題。它取決于兩點，你家有沒有礦、你愿不愿意放棄原來的食譜。首先，這套設(shè)備非常昂貴，還得在超高真空的實驗室里跑，把你家廚房拆了也裝不下。其次，也是最關(guān)鍵的，激光冷卻目前只能針對特定種類的氣體原子，比如銣原子、銫原子。而你想凍的食物里面，分子結(jié)構(gòu)太復(fù)雜了，互相擠得太緊，根本沒法用這種“乒乓球戰(zhàn)術(shù)”。

好吧，看來在我的世界里，激光還是那個最能“上火”的家伙。