激光冷却及其在科学技术中的应用

今年是国际物理年,全世界人民怀着无比崇敬的心情纪念伟大的科学家爱因斯坦。相对论和量子力学是二十世纪物理学发展的两大基石,这是爱因斯坦对人类做出的卓越贡献。他创造性的提出了光量子的概念,打破经典力学的框架,建立了相对论力学。爱因斯坦以他非凡的洞察力,提出了很多科学的预言,把我们引进一个奇妙的世界, 使人们终生为之奋斗。尽管已有无数的事实证明了相对论和量子理论的正确性, 但人们仍在努力以更高的精确度验证其正确性,追求和探索自然界更深层次的奥秘。人们通过天文观测、 空间探测技术、 高精度原子钟的研制,期盼着亲身体验相对论所展示的奇妙世界。激光冷却气体原子从一个方面为验证相对论和实现爱因斯坦的科学预言提供了必要的物理手段。利用超冷原子气体研制的高稳定度和准确度的原子钟可在更高精确度上测量引力红移、 原子结构常数的演化和光的各向异性原子干涉仪为引力波探测提供了新的可能性。激光冷却气体原子是实现玻色
 爱因斯坦凝聚必不可少的深度冷却过程。本文将回顾激光冷却气体原子研究二十年来的发展，展望它在二十一世纪科学发展中的重要作用。

激光冷却气体原子技术及其在科学技术中的应用是近二十年来发展十分迅速的研究领域。1997年度的诺贝尔物理学奖颁发给了美国斯坦福大学的朱棣文 ( Steven Chu)、 美国国家标准与技术研究所的菲利普斯(W illia m D. Philli ps)和法国巴黎高等师范学院的科昂 唐努日( C laude N. Cohen
 Tannoud j i)，表彰他们在激光冷却和捕陷气体原子研究中所做出的突出贡献。2002年度的诺贝尔物理学奖,授予美国科学家维曼 ( C arl E. W ieman )、 康奈尔( E ric A.Corne ll )和德国科学家克特勒(Wo lf gang . K etterle),表彰他们在实现玻色爱因斯坦凝聚工作中做出的突出贡献。近期两届诺贝尔物理奖均授予了同一领域的两项成果，说明这是一个极其重要和活跃的前沿研究领域，特别是这些研究结果为当今高新技术的发展打下了基础，并将对二十一世纪科学技术的发展带来深远的影响。

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