还记得《星球大战》里的激光枪和能够摧毁整个星球的死星超级激光炮么？还记得《星际迷航》里能让敌人瞬间蒸发的相位武器么？还有那位超人，天生拥有一双令反派望而生畏的激光眼。激光在这些作品中常常作为一种威力巨大的超级武器出现，它们几乎都发挥同一个作用，那就是给物体加热。可是，激光究竟是个什么东西？和普通的光有什么不一样？激光只能用来加热东西吗？
我们在生活中不仅会听到激光这个词，有时候还会听到镭射，那它俩究竟是啥？它们之间又有啥区别呢？镭射和镭可没有一丁点关系，它是英文单词LASER的音译，LASER这个词取自于英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词的头一个字母，意思是“受激辐射的光放大”。
受到一些科幻电影的影响，我们都知道激光是一种能量很强的光，它具有热效应，300mW的普通激光笔可以近距离点燃纸张。医院里使用激光脱毛祛斑，甚至用激光焊接视网膜。工业上使用的强激光可以击穿坚硬的钢板，连世界上最硬的物质——钻石，都可以使用激光来切割打磨。
我们可以看到，以上的应用都是利用了激光的亮度高，能量高度集中的特性。可是你知道吗，这么“热”的激光，还可以将原子冷却到极低的温度。这听起来多么的不可思议，简直违反我们的直觉。
理解了物体“热”的本质之后，我们也就知道了如何“冷却”的方法，我们只要将物体内部分子的运动速度降下来，就可以达到我们的目标了。
实际上，原子和分子每时每刻都在随机高速运动着，而我们希望它们可以减减速，这很容易，既然它们不会“刹车”，那我们帮它们“刹”，我们只需对它们施加一个与运动方向相反的力就可以了。可它们太小了，小到我们不能用手指抓住它们并放慢它们的速度，所以我们需要找到一双“小手”帮助我们实现这个愿望。
科学家们想到了“光”。咦？这想法好像行不通啊，因为科学家似乎在往系统里添加能量以尝试减少系统的能量，就好像试图用喷火器吹灭蜡烛，这么做有用吗？当然有用了，因为光很特殊，它虽然没有质量（光子的静止质量为零），但具有动量。大量光子照射在物体上，会对物体产生一种压力，这个压力被称作光压，这是光子把动量传给物体的结果。
所以利用光子的光压来使不断运动的原子减速是一个可行的方法。如果有一个原子正在向一个方向移动，迎面撞上了反方向移动的光子，那么光子动量就会转移到原子上，原子的运动速度就变慢了，这就是激光冷却的关键。
那么我们有什么理由要花费如此多功夫来激光制冷呢？起初的原因是如果我们想要精确的测量各种原子参数，最好的办法就是冷却原子使它们老实下来（需要配合磁光阱等手段），乖乖的让我们操控观察。而如今我们则又多了个理由，如果我们想要观察宏观物体的量子行为，则必须使其处于极冷状态。
激光制冷在人类科研领域大展身手，不仅帮助科学家们观测相干的物质波波长，也为科学家们在精密测量、量子信息等领域打开了新的研究窗口。
这项技术比较接地气的应用就是“时间”了。在以往，科学家们利用原子超精细结构跃迁能级具有非常稳定的跃迁频率这一特点，发展出比晶体钟更高精度的原子钟，它的精度误差达到了1秒/300万年。而科学家在有了激光冷却技术的加持后，可以将铯原子的运动速度降低，从而设计出冷原子钟，它的精度误差可以减小到1秒/3亿年。