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  • The coldest materials in the world aren't in Antarctica.

    世界で一番冷たい素材は南極にはない。

  • They're not at the top of Mount Everest or buried in a glacier.

    エベレストの頂上でもなく、氷河に埋もれているわけでもない。

  • They're in physics labs.

    物理学の研究室にいる

  • Clouds of gases held just fractions of a degree above absolute zero.

    気体の雲は、絶対零度以上の何分の一かを保持していました。

  • That's 395 million times colder than your refrigerator, 100 million times colder than liquid nitrogen, and 4 million times colder than outer space.

    冷蔵庫の3億9500万倍、液体窒素の1億倍、宇宙空間の400万倍の寒さです。

  • Temperatures this low give scientists a window into the inner workings of matter, and allow engineers to build incredibly sensitive instruments that tell us more about everything from our exact position on the planet to what's happening in the farthest reaches of the universe.

    この温度が低いと、科学者は物質の内部構造を知ることができ、エンジニアは信じられないほど敏感な機器を作り、地球上の正確な位置から宇宙の最果ての地で何が起こっているのかまで、あらゆることを教えてくれます。

  • How do we create such extreme temperatures?

    どうやってこのような極端な温度を作り出すのでしょうか?

  • In short, by slowing down moving particles.

    要するに、移動する粒子を減速させることで

  • When we're talking about temperature, what we're really talking about is motion.

    温度の話をしているときに、本当は運動の話をしているのです。

  • The atoms that make up solids, liquids, and gases are moving all the time.

    固体や液体、気体を構成する原子は、常に動いています。

  • When atoms are moving more rapidly, we perceive that matter as hot.

    原子がより速く動いているとき、私たちは<a href="#post_comment_1"><strong>物質が熱いように知覚する</strong><i class="icon-star"></i></a>。

  • When they're moving more slowly, we perceive it as cold.

    彼らがもっとゆっくり動いているとき、私たちはそれを冷たいものとして認識します。

  • To make a hot object or gas cold in everyday life, we place it in a colder environment, like a refrigerator.

    日常生活の中で熱いものやガスを冷たくするために、冷蔵庫のように冷たい環境に置きます。

  • Some of the atomic motion in the hot object is transferred to the surroundings, and it cools down.

    高温になった物体の原子運動の一部が周囲に伝わり、冷却されます。

  • But there's a limit to this: even outer space is too warm to create ultra-low temperatures.

    しかし、これには限界があります、宇宙空間でさえも暖かすぎて超低温になってしまうのです。

  • So instead, scientists figured out a way to slow the atoms down directlywith a laser beam.

    そこで科学者たちは、レーザービームを使って原子を直接減速させる方法を考え出しました。

  • under most circumstances, the energy in a laser beam heats things up.

    <a href="#post_comment_2"><strong>ほとんどの状況下では</strong><i class="icon-star"></i>、レーザービームのエネルギーは物事を加熱します。

  • But used in a very precise way, the beam's momentum can stall moving atoms, cooling them down.

    しかし、非常に正確な方法で使用すると、ビームの運動量は、<a href="#post_comment_3"><strong>stall</strong><i class="icon-star"></i>原子を動かし、それらを冷却することができます。

  • That's what happens in a device called a magneto-optical trap.

    磁気光学トラップと呼ばれる装置の中で起こることです。

  • Atoms are injected into a vacuum chamber, and a magnetic field draws them towards the center.

    真空チャンバー内に原子を注入し、磁場で原子を中心に引き寄せます。

  • A laser beam aimed at the middle of the chamber is tuned to just the right frequency that an atom moving towards it will absorb a photon of the laser beam and slow down.

    チャンバーの中央に向けたレーザービームは、それに向かって移動する原子がレーザービームの光子を吸収し、遅くなることをちょうど良い周波数に調整されています。

  • The slow down effect comes from the transfer of momentum between the atom and the photon.

    スローダウン効果は、原子と光子の間の運動量の移動に由来します。

  • A total of six beams, in a perpendicular arrangement, ensure that atoms traveling in all directions will be intercepted

    合計6本のビームが垂直に配置されており、全方向に移動する原子が<a href="#post_comment_4"><strong>迎撃されることを確実にします</strong><i class="icon-star"></i>。

  • At the center, where the beams intersect, the atoms move sluggishly, as if trapped in a thick liquidan effect the researchers who invented it described asoptical molasses.”

    ビームが交差する中心部では、原子は<a href="#post_comment_5"><strong>ゆっくりと</strong><i class="icon-star"></i>, まるで厚い液体に閉じ込められたかのように動きます - それを発明した研究者たちは "光学的な糖蜜 "と表現しました。

  • A magneto-optical trap like this can cool atoms down to just a few microkelvinsabout -273 degrees Celsius.

    このような磁気光学トラップは、原子をわずか数マイクロケルビン-約-273℃まで冷却することができます。

  • This technique was developed in the 1980s, and the scientists who'd contributed to it won the Nobel Prize in Physics in 1997 for the discovery.

    この技術は1980年代に開発されたもので、これに貢献した科学者が発見したことで1997年にノーベル物理学賞を受賞しています。

  • Since then, laser cooling has been improved to reach even lower temperatures.

    それ以来、レーザー冷却が改良され、さらに低温になるようになりました。

  • But why would you want to cool atoms down that much?

    しかし、なぜそこまでして原子を冷やしたいのか?

  • First of all, cold atoms can make very good detectors.

    まず、冷たい原子は非常に優れた検出器を作ることができます。

  • With so little energy, they're incredibly sensitive to fluctuations in the environment.

    少ないエネルギーで、環境の変動に非常に敏感なのです。

  • So they're used in devices that find underground oil and mineral deposits, and they also make highly accurate atomic clocks, like the ones used in global positioning satellites.

    そのため、地下の石油や鉱床を発見する装置や、全地球測位衛星のような高精度の原子時計などに使われています。

  • Secondly, cold atoms hold enormous potential for probing the frontiers of physics.

    第二に、冷たい原子は、物理学のフロンティアを探るために非常に大きな可能性を秘めている。

  • Their extreme sensitivity makes them candidates to be used to detect gravitational waves in future space-based detectors.

    その感度の高さから、将来の宇宙空間での重力波検出器の候補となっています。

  • They're also useful for the study of atomic and subatomic phenomena, which requires measuring incredibly tiny fluctuations in the energy of atoms.

    また、原子や素粒子現象の研究にも役立ち、原子のエネルギーの信じられないほど小さな揺らぎを測定する必要があります。

  • Those are drowned out at normal temperatures, when atoms speed around at hundreds of meters per second.

    原子が毎秒数百メートルのスピードで動き回る常温では、それらはかき消されてしまいます。

  • Laser cooling can slow atoms to just a few centimeters per secondenough for the motion caused by atomic quantum effects to become obvious.

    レーザー冷却は、原子の量子効果によって引き起こされる運動を明らかにするのに十分な、1秒間に数センチまで原子を減速させることができます。

  • Ultracold atoms have already allowed scientists to study phenomena like Bose-Einstein condensation, in which atoms are cooled almost to absolute zero and become a rare new state of matter.

    超低温原子は、原子がほぼ絶対零度まで冷却されて稀に見る新しい物質の状態になるボーズ-アインシュタイン凝縮のような現象を研究することをすでに可能にしている。

  • So as researchers continue in their quest to understand the laws of physics and unravel the mysteries of the universe, they'll do so with the help of the very coldest atoms in it.

    だから研究者は物理学の法則を理解し、宇宙の謎を解き明かすために探求を続けるように、彼らはそれの中で最も冷たい原子の助けを借りてそうします。

The coldest materials in the world aren't in Antarctica.

世界で一番冷たい素材は南極にはない。

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世界で一番寒いのは?- リナ・マリエス・ホヨス

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    HsiangLanLee に公開 2018 年 07 月 11 日
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