激光不只是火热，制冷也超冷

李威

还记得《星球大战》里的激光枪和能够摧毁整个星球的死星超级激光炮吗？还记得《星际迷航》里能让敌人瞬间蒸发的相位武器吗？受到一些科幻电影的影响，我们都知道激光是一种能量很强的光，它具有热效应，300mW的普通激光笔可以近距离点燃纸张。医院里使用激光脱毛祛斑，甚至用激光焊接视网膜。工业上使用的强激光可以击穿坚硬的钢板，连世界上最硬的物质——钻石，都可以使用激光来切割打磨。

激光的这个特性被科学家们用来研究核聚变，科学家们使用多束强激光同时射向一个充满氘和氚的燃料芯，在这么多束激光的作用下，燃料芯的温度可以超过1亿摄氏度，这比太阳中心温度还高五六倍，这是世界上人类制造的最高的温度，燃料芯受到的压力则是地球大气层压力的1000亿倍，于是燃料芯被点燃，氘和氚发生核聚變反应，释放出巨大的能量。

我们可以看到，以上的这些应用都是利用了激光的亮度高、能量高度集中的特殊性质。可是你知道吗？这么“热”的激光，还可以将原子冷却到极低的温度。这听起来多么的不可思议，简直背离我们的直觉。

“冻住”原子，激光有妙招

在解释激光冷却的原理之前，首先需要知道“热”意味着什么？在公元18世纪，一个叫罗蒙诺索夫的科学家终于给出了答案：热是物质内部分子运动的表现。理解了物体“热”的本质之后，我们也就知道了如何“冷却”的方法，只要将物体内部分子的运动速度降下来，就可以达到目标了。……