早在春秋战国时期,中国古人就已经开始制造冰窖,把冬天开采的冰放到夏天使用,最神奇的是,中国古人还能在夏天用滚烫的沸水造冰,究竟是什么原理呢?为什么现在的技术复刻不出来?
在我国的典籍文献中, 很早就有“ 夏造冰”的记载。如《庄子·徐无鬼》中说:“ ……其弟子曰:,“吾得夫子之道矣, 吾能……夏造冰矣”。魏晋时成书的《关尹子·七釜篇》中说:“ 人之力可以夺天地造化者, 如冬起雷,夏造冰”。类似说法在汉 、唐时期,直至明代都有文献记载。
在《淮南万毕术》中还记载了比较具体的“夏造冰”方法:
把烧开的沸水装进一个大坛子里,然后再用干净、细密的丝质物对瓶口进行密封,最后再把这坛封好的水慢慢沉入深井,三天之后就能得到一大块冒着寒气的冰块。这种制冰方法简直闻所未闻。
别看古人已经把沸水造冰的具体步骤记录了下来,但是现在根据这个步骤,我们根本制作不出来冰块。这引起了我国很多科学家的兴趣,纷纷想要破解这个谜题。
我国现代科学家洪震寰先生就对热水造冰非常感兴趣,经过他不断的尝试和研究猜测,古人之所以用热水造冰,是利用了改变环境气压进而提高水的凝固点,进而达到制冰的目的。
洪震寰先生发现,气压越低,水变成冰的凝固点就会越高,不需要达到零度也能结成冰。水井三米深的地方,无论春秋冬夏,温度基本都在十摄氏度以下,有时甚至能达到3-4摄氏度。这样的气压之下,热水自然能凝结成冰。
但是现代科学研究发现,大气压每下降1个单位,水的凝固点只会提高0.008摄氏度,所以,水井三米以下的气压环境,远远达不到热水结冰的条件。难道,古人热水制冰要失传了吗?
后来我国物理系教授李志超也提出了他的猜想,他认为热水制冰应该是“焦耳-汤姆逊效应”产生的结果。在气体通过节流阀的过程中,会产生压力突变,继而引起温度发生改变。现在的空调、液化器都是利用的这个原理。
古人制冰时使用的是腹大口小的坛子,当沸腾的热水倒进坛子中,水蒸气会将坛内的空气排出,再立刻将坛口用浸水的丝质物进行密封处理,并马上沉入深井之中。这时坛内的温度急速下降,水气开始凝潜,气压降低让坛内处于真空状态。等到坛内温度与深井内相同时,就能得到少量的冰了。
不得不说,这个理论是行得通的,但是直到现在,科学家们还是没用完全复刻。就算真的得到了冰,也仅仅只是一些冰渣,根本得不到记载中提到的一大块冰。
后来到了唐朝末年,聪明的古人又发明了一种更加方便的制冰方法,那就是利用硝石让水快速凝结成冰。这种技巧不仅可以使常温水变成冰块,而且还更加方便快捷。
也就是从那时起,冰块这种原本只有皇室才能使用的夏季限定奢侈品,走入了寻常百姓人家,让老百姓也能在夏日摸上一块冰。
不得不说古人的智慧真的是匪夷所思,可惜”沸水制冰块“这种技术我们无法复刻出来,但是现代科技已经让我们生活得非常舒心了,相信明天的生活会更加方便、快捷、美好。