Вчені-фізики вже не раз ставили всілякі експерименти, в ході яких окремі атоми або іони різних хімічних елементів охолоджувалися до наднизьких температур за допомогою, наприклад, світла променя лазера. Але охолодження цілих молекул, які складаються з двох або більшої кількості атомів, є справою ще більш складною, що вимагає, як правило, методів, абсолютно відмінних від методів, використовуваних для охолодження окремих атомів. І значущого успіху в цій справі вдалося домогтися фізикам з Массачусетського технологічного інституту, які охолодили молекули газу до температури, що трохи перевищує температуру абсолютного нуля температури, більш холодної, ніж температура післясвічення від Великого Вибуху.При нормальній температурі навколишнього середовища атоми і молекули рухаються на досить високих швидкостях, постійно стикаючись один з одним і атоми, з яких складаються всі предмети, що оточують нас. Однак, самі дивні речі починають відбуватися, коли молекули і атоми охолоджуються до таких температур, коли вони практично перестають рухатися, вони об’єднуються в щось під назвою конденсату Бозе-Ейнштейна, який веде себе як єдиний об’єкт великих розмірів. А при зниженні температури ще нижче речовина може почати переходити в такі екзотичні стани, які вченим не доводилося спостерігати раніше.Для дослідження екзотичних станів речовини вчені з Массачусетсу, очолювані фізиком Мартіном Цвирлеином (Martin Zwierlein), охолодили за допомогою лазера молекули газу, що складаються з двох атомів, натрію і калію. Ці молекули були охолоджені до температури 500 нанокельвинов, 500 мільярдних часток градуса вище температури абсолютного нуля (-273.15 градусів за шкалою Цельсія). Це майже в мільйон разів холодніше, ніж температура міжзоряного космічного простору, що визначається температурою (довжиною хвилі) випромінювання післясвічення від Великого Вибуху. А щільність газу була охолоджуваного настільки мала, що в більшості випадків все це можна було вважати майже абсолютним вакуумом.Зібрані в ході експерименту дані показали, що охолоджені молекули були стабільні і мали тенденцію не реагувати з іншими молекулами, що знаходяться неподалік. Молекули мали яскраво виражені магнітні дипольні моменти, які демонструють особливості розподілу електричних зарядів в молекулі, що визначають властивості притягання або відштовхування по відношенню до інших молекул.Але найцікавішим є те, що калій і натрій в звичайних умовах не формують молекул, їх іони мають позитивний електрохімічний потенціал і вони зазвичай відштовхуються один від одного. Натомість іони цих металів притягуються до іонів з сильним негативним хімічним потенціалом, наприклад, іонів хлору, у результаті чого утворюється хлорид калію (KCl) або хлорид натрію (NaCl), одне з найпоширеніших сполук на земній кулі, відоме як поварена сіль.Проте, вчені змусили атоми калію і натрію з’єднатися в молекулу, використавши кілька прийомів. Окремі атоми двох металів були відправлені в об’єм вакуумної камери за рахунок їх випаровування. А потім, за допомогою світла лазера хмари окремих атомів були охолоджені до наднизької температури. Після цього, за допомогою впливу сильного магнітного поля, вчені змусили склеїтися атоми двох металів, які сформували молекули калію-натрію.І в самому кінці молекули, утримувані магнітним полем, були охолоджені за допомогою декількох лазерів, налаштованих на різні частоти. Частота першого лазера відповідала резонансній частоті молекули, що знаходиться на високому енергетичному рівні. Частота другого — резонансної частоті молекули на найнижчому її енергетичному рівні. В результаті такого впливу молекула поглинала низькоенергетичний фотон другого лазера і випромінювала його на більш високоенергетичнії частоті першого лазера, переходячи в низькоенергетичний стан, втрачаючи кінетичну енергію, зупиняючись і охолоджуючись до наднизької температури.Молекула калію-натрію не є стабільною як молекули звичайних хімічних речовин. Час її існування становило в середньому 2.5 секунди, але для вчених фізиків, що вивчають явища, що протікають на рівні атомів і молекул, такий час є чи не вічністю.Слід зазначити, що даний експеримент є першим кроком до охолодження молекул до ще більш низької температури, при якій можна буде спостерігати квантово-механічні ефекти відомі поки що лише теоретично. Подібні ефекти були вивчені на окремих атомах гелію і інших елементів, але поки що їх нікому не вдавалося спостерігати на молекулах, які більш складні, ніж атоми, які демонструють більш складні рухи, коливання і обертання. Наприклад, гелій, охолоджений до наднизьких температур, перетворюється в надтекучу рідину, так звану суперрідину, яка з-за певних явищ квантової механіки має нульове значення в’язкості. Теоретично і молекули можуть утворювати свою суперрідину і вчені будуть намагатися добитися такого ефекту.