西汉 西汉时期,古人用热水制作“夏造冰”的难题,一直困扰着科学家们


西汉 西汉时期,古人用热水制作“夏造冰”的难题,一直困扰着科学家们
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引言
随着时代的不断发展 , 我国的各个领域都取得了巨大进展 , 人们的生活水平也得到了很大提高 , 生活中得各方面都极大地方便了人们 。 尤其是在炎热的夏天 , 只有空调以及冰块才能够驱逐炎热 。 冰块在现在已经是人们夏天降温不可缺少的东西 , 这两年夏天的气温越来越高 , 一杯加冰的凉饮能让人心情愉悦 。 冰块的制作也特别简单只要有冰箱 , 就能做出来 , 很多人就好奇古代没空调也没冰箱 , 他们的是如何降温的 , 没冰块他们是怎么熬过这炎热的夏天 。
其实 , 古人在夏天也能使用冰块 , 虽然不像咱们一样使用科技产品制冰 , 可是古代人的办法也是充满了智慧 。 根据史料记载 , 早在春秋战国时期 , 古人就有了使用冰块的记录 。 他们非常精通制冰也发明了专门用于储存冰块的冰窖 , 冰块可以从冬天放到夏天而不融化 , 他们制冰的办法也被后世称为“夏造冰” 。
古人如何用热水制作“夏造冰”
“夏造冰”听名字就知道是古人夏天制造的冰块 , 其实他们真正制冰是因为用到了热水才有了这个名字 。 没错古人制冰居然用热水 , 我们科技力量这么发达也得用冰箱才行 , 他们用热水制造怎么都感觉有点天方夜谭了 。 的确 , 热水制冰 , 对于现在的我们而言都是难以解决的问题 , 古人的智慧也不是我们所能认知到的 。 因为史料并未记载“夏造冰”的实际操作流程 , 所用工具 , 必要的环境情况我们都一无所知 。 很多知名学者 , 科技工作者都想复原这一技术 , 为此做了不少实验 , 因为这一技术对各方面的要求都很严格 , 所以实验结果并不理想 。
中国很多古代书籍 , 都记录了多地制造冰块的制作方法 , 就比如能查到最早的冰块制作方法的是西汉时期由淮南王为首的淮南学派撰写的《淮南完毕术》该书就记载了取沸水置于瓮中 , 密封三日即可成冰 。 经过科学研究人员的验证发现 , 古时制造冰块使用的是“气体绝热膨胀降温”技术 。 简单的来说就是 , 找一个口小腹大的瓮 , 倒入完全沸腾的热水并持续加热 , 直到瓶中的水蒸气将空气大部分的挤压出去 。 持续的加热到瓶中的热水接近蒸发完 , 立刻用水泡后丝制品将瓶口塞住 , 并沉入到井下 。
引起学术界争论
因为深井在夏天的时候里面的井水也是非常凉的 , 这会使瓶中的热气迅速降温 , 热气降温就会凝结 , 伴随气压的降低 , 瓶中达到了真空的状态 , 直到瓶中气温与井水温度基本一致 , 这样少量的冰便可以制造出来 。 是不是说到这很多人依然不明白这其中的道理 , 不过这也很正常 , 其中包含了大量的物理知识 , 不易理解 。
主要的原理就是热水在快速蒸发后会将多余空气排出 , 这样里面就全是水蒸气了 , 在低压的环境下井水对瓶身快速制冷 , 这样就有了比较碎的冰 。 可是这样的制造过程对制造条件要求很高 , 虽然能造出冰来 , 但是产量极少 , 方式繁复 。 这种办法也不是那些王公贵族需要去考虑的 , 大量廉价的劳动力会加速出大量的冰 , 这样就达到了理想的效果 。
像“夏造冰”这样的学术难题自然引起了学术界不小的争论 , 科学研究人员的办法显然非常符合《淮南完毕术》对于制造方法的描述 。 我国著名物理学家洪震寰也在多次验证后发表声明对“夏造冰”这一技术来说没有当下高科技的加持完全无法制造出来 , 他认为这一技术无法绕过的一个问题就是气压每减少一个点 , 水的冰点也只会提高0.008度 。
意思就是想要用那种办法制冰需要几千米的井水深度 , 这在古代完全不可能.之后不少人对于这一实验前赴后继 , 硕士研究生的赵虹君做了这样一个实验 , 他将一定量的水加到球形玻璃瓶内加热 , 水沸腾后塞住瓶口 , 塞子的松紧程度可调节 , 几次的实验就得到了温度接近结冰的冰水 。
困扰着科学家的巨大难题
参与这场实验的研究生导师也解释了 , 这个实验也是在实验室精确的控制下才制造出来了少量的冰水 。 这场实验也非常需要知道的是 , 实验室里的问题为7.5摄氏度 , 古代制冰的环境最低的温度也是在30多摄氏度 , 部分挤压到瓶里的气温也在30多摄氏度 。 这场实验可以说毫无参考价值 。 多次的实验也无法让他们对于古人制冰的制冰方法达成一致 , 他们是如何创造出严密的制造环境 , 严谨的物理知识和大量的投入才能制造出所谓的“夏造冰”实验室都很困难了 , 别说古代 , 可以说咱们古人的智慧真是咱们无法企及的 。

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