新浪環球地理訊 北京時間9月14日消息，據美國國家地理網站報導，在科幻小說中，雷射束被描述成了神通廣大的武器，而在現實生活中，它們只是被當作加熱和切割工具。但是，德國最新一項研究轉變了我們對常規物理學的認識，以全新的視角展現了雷射特性。
在最新研究中，德國波恩大學的兩位研究人員馬丁·威茨(Martin Weitz)和烏爾裡希·沃格爾(Ulrich Vogl)利用雷射，使得稠密的銣氣體溫度遠遠低於令氣體轉化為固體的正常溫度。在之前的研究中，科學家只能利用雷射急速「過度冷卻」那些經過稀釋的氣體。
據美國國家標註技術研究所雷射製冷部門的物理學家特雷·波特(Trey Porto)介紹，「有時，你用雷射照射某些東西，這些東西的確可以冷卻下來，它們不僅是一大堆原子，還有肉眼可以看到的物體。」波特並未參與最新研究。
據威茨和沃格爾介紹，他們可以利用這一過程去生成新的物態。威茨說：「例如，如果你可以將水急速冷卻至零攝氏度(即32華氏度)以下——此時水通常會變成冰——便可預測物質奇異的晶態和玻璃態。」他補充說，還可以將新技術用於制冷機制，以大大提高某些太空觀測設備的精確度：「如果你可以冷卻用以觀測恆星的熱感照相機，它們的噪音會更小，敏感度更高。」
由於雷射色彩同其強度密切相關，新技術主要基於一種紅色雷射。研究人員對這種雷射的頻率進行調整，令其光束僅影響相互碰撞的原子。接著，威茨和沃格爾用這種雷射去照射處於高壓「氬大氣」的銣氣體原子。氬是一種惰性氣體，這意味為它們不會輕易同其他元素的原子發生反應。
不過，波特解釋說，「在銣原子轟擊氬原子的稍縱即逝的瞬間，銣可以從雷射器中吸收光子。」此時，吸收來的光子的作用就好像是突然支撐起兩個原子的強有力彈簧，這種微弱的聯繫使得原子在試圖飛離時減緩其速度。但是，在某一個時刻，這根「彈簧」伸展的幅度非常大，以致兩個原子的鏈結斷裂，原子作為分散的螢光被釋放出來。
在這種情況下，便需要多餘的能量以減緩逃逸光子所帶走的原子的速度，所以，這個過程會最終消除比雷射自身產生還要多的能量，用以冷卻銣氣。在實驗中，銣氣的溫度在幾秒鐘內便從662華氏度(350攝氏度)驟降至536華氏度(280攝氏度)。這項研究成果發表於最新一期的《自然》雜誌。威茨指出，在將這個急速製冷過程應用於現實生活中之前，還需要從事更多的研究。
不過，波特表示，這項研究與冷卻稀釋氣體的傳統方法有很大的不同，後者目前被用以研究量子效應，或為原子鐘準備氣體樣本。波特說：「我認為這項研究真正讓人驚訝的地方在於，你甚至在這種狀況下對物體進行冷卻，因為這是稠密氣體和一種截然不同的機制。傳統製冷能力其實是非常小的。而利用雷射器令物體溫度明顯下降的確令人驚訝不已。」(秋凌)