Con số kỷ lục này là thành tích mới đạt được gần đây về môn vật lý siêu lạnh, sự nghiên cứu trong phòng thí nghiệm về vật chất khi

Nơi nào lạnh nhất vũ trụ

Các nhà vật lý công nhận rằng họ không bao giờ có thể đạt đến được nhiệt độ số không tuyệt đối (absolute zero) mà từ lâu người ta đã tính ra là -459,67oF. Đối với các nhà vật lý, nhiệt độ là một sự đo lường nguyên tử di chuyển nhanh đến mức nào, một sự phản ảnh của năng lượng, và số không tuyệt đối là lằn mức cuối cùng mà ở đó người ta không rút được từ vật chất một nhiệt năng nào còn sót lại nữa cả.

Tuy thế, một số nhà vật lý vẫn cố đạt đến càng gần giới hạn lý thuyết đó được bao nhiêu càng tốt. Tại phòng thí nghiệm của Wolfgang Ketterle nằm trong Trường MIT (Massachusetts Institute of Technology) ở Cambridge, nơi người ta đã tạo được cái kỷ lục mà - ít nhất theo cơ quan chuyên ghi nhận những thành tích kỷ lục trên thế giới (Guinness World Record 2008) là nhiệt độ lạnh nhất từng đạt được ở mức 810 phần ngàn tỷ của một độ F trên nhiệt độ số không tuyệt đối. Ketterle cùng các cộng sự tạo được thành tích này vào năm 2003, khi đang làm việc với một đám mây phân tử natri có bề ngang chừng một phần ngàn inch (1 inch=2,54cm), các phân tử này được giữ đứng yên nhờ lực hút của nam châm.

Kết quả đạt được trong khi Ketterle đang theo đuổi tìm kiếm một dạng vật chất hoàn toàn mới được gọi tên là BEC (Bose-Einstein Condensate). Condensate (ngưng tụ hay hóa đặc) không phải là trạng thái khí, lỏng hay rắn thông thường. Chúng được hình thành khi mà một đám nguyên tử - có khi nhiều đến cả triệu - cùng một lúc rơi vào trạng thái định lượng và tất cả cùng hoạt động như chỉ là một đơn vị. Cả Albert Einstein lẫn Satyendra Bose, nhà vật lý người Ấn Độ, vào năm 1925 đã từng tiên tri rằng các nhà khoa học có thể phát sinh được vật chất ấy khi đưa nguyên tử xuống đến gần nhiệt độ số không tuyệt đối. 70 năm sau, Ketterle thực hiện ở MIT, và hầu như đồng thời, Carl Weiman làm việc ở Trường University of Colorado ở Boulder, và Eric Cornell thuộc Viện Tiêu chuẩn và Kỹ thuật quốc gia (National Institute of Standards and Technology) ở Boulder đã tạo được dạng Einstein-Bose condensates (BEC) đầu tiên. Ngay sau đó cả ba đều cùng được giải Nobel. Nhóm của Ketterle thì dùng BEC để khảo cứu tính chất căn bản của vật chất, ví dụ như khả năng có thể chịu ép, và để hiểu rõ hơn về hiện tượng kỳ quái xảy ra ở nhiệt độ thấp như siêu lỏng. Nói cho cùng thì Ketterle cũng như mọi nhà vật lý khác đều hy vọng khám phá ra được một hình thức vật chất mới có thể mang tính siêu dẫn ở nhiệt độ bình thường trong phòng, bấy giờ sẽ cách mạng hóa khả năng con người vận dụng được năng lượng. Với đa số những người được giải Nobel, niềm vinh dự ấy gắn liền với một chuỗi đời trong nghề nghiệp. Nhưng với Ketterle, anh chỉ mới 44 tuổi khi nhận giải Nobel, sự tạo ra BEC mở ra một lĩnh vực mới để rồi đây anh sẽ cùng các cộng sự viên thám hiểm trong hằng thập niên tới.

Đối thủ khác của điểm lạnh nhất nằm ở phía bên kia Cambridge, nơi phòng thí nghiệm của Lene Vestergaard Hau ở Trường Harvard. Thành tích tuyệt diệu của riêng bà là chỉ một vài phần triệu của một độ F trên nhiệt độ số không tuyệt đối, cũng xấp xỉ như của Ketterle và cũng đã đạt được trong khi đang tạo dạng BEC. "Bây giờ thì ngày nào chúng tôi cũng tạo những BEC" - bà nói trong khi đi xuống một cầu thang dẫn đến một phòng thí nghiệm chất đầy dụng cụ. Giữa phòng là một bàn phẳng có kích thước bằng một bàn bi-da, trên đó các gương nhỏ hình trái xoan cùng những tia laser nhỏ bằng ruột bút chì được bố trí như một mê trận. Bám trụ với BEC, bà cùng các cộng tác viên đã thực hiện được điều bất khả thi: họ đã đưa ánh sáng xuống đến một tốc độ gần như đứng yên.

Tốc độ ánh sáng như chúng ta đều biết có một hằng số là 186.171 dặm/giây (khoảng 300.000 cây số/giây) trong môi trường chân không. Hiện thực thì khác, ví dụ ngoài môi trường chân không, ánh sáng không những đi lệch mà còn bị chậm đi chút đỉnh khi đi qua thủy tinh hoặc nước. Tuy nhiên, vậy cũng chưa có gì đáng nói so với điều gì xảy ra khi Hau rọi một tia laser vào một dạng chất BEC; kết quả đưa đến tựa như khi ta thẩy một trái bóng chày vào một cái gối. "Thoạt đầu ta thấy tốc độ của ánh sáng giảm xuống bằng vận tốc của xe đạp".

Hau có thể vận dụng ánh sáng theo cách ấy bởi nhiệt độ và tỷ trọng của BEC làm chậm lại xung động của ánh sáng. (Mới đây bà Hau bước thêm được một bước nữa trong những cuộc thí nghiệm; đó là làm ngưng một nhịp xung động của ánh sáng trong một BEC rồi chuyển nó thành điện năng, truyền qua một BEC khác, rồi thả nó đi). Hau sử dụng BEC để khám phá thêm về trạng thái tự nhiên của ánh sáng, và để hiểu thêm làm thế nào sử dụng "ánh sáng ở vận tốc chậm" - đó là ánh sáng bị hứng trong BEC - để có thể giúp cải thiện tốc độ điều giải của máy vi tính và đồng thời có thêm những phương cách lưu trữ dữ kiện mới.