2000年前中国古人怎么用热水成功造冰？这是困扰物理学家的难题

综述

春天到了，夏天还会远吗？

我相信全国各地的朋友大多数应该都已经脱去了厚厚的冬装，甚至在广东一代已经开启了夏天风扇空调的模式。

对于现代来说，夏天并不比以前难熬，冰淇凌、空调、西瓜基本已经成为了夏天必备的三件套，我们很难想象，如果哪天突然停电了，现代人应该要怎样度过炎热的一天。

时间回到两千年前，那时候我国的文明高度发展，但是科技却远远落后于现代，面对酷暑难耐的夏季，古人又是如何应对的呢？

古代冰箱

古人的智慧从来都不容小觑，在那个没有半点工业文明影子的时代，古人就制造出了简单的冰箱。

考古学家在曾侯乙墓发现了来自战国时期的铜制冰鉴，这个冰鉴由尊缶与鉴来构成，前者为盛酒器，放置于鉴的正中间，而鉴的底部设置有巧妙的活动机关，能够牢牢的固定住尊缶，上面有精雕细琢的花纹，刚好可以卡住尊缶的脖颈处。

冰块就存放在鉴与尊缶之间的空间，这样尊缶中放置的饮料就能够受到冰镇的效果。这样巧妙的设计即便到了冬天，只要将冰块换成炭火，还能够起到温酒的效果。

到了明朝的时候，这种冰鉴无论是功能性还是设计就更加强大了，首先其冰鉴底部设有小孔，箱体内部还贴了一层起到隔绝作用的锡纸。

冰鉴配有两块隔板，一块固定在箱口，另一块则是能够灵活安拆的活动板盖。这种冰鉴可不只能冰镇饮料，还能用来冰冻瓜果，并且随取随用，十分便捷。

可别小看了这些设计，要知道，凭借现在的技术，我们甚至无法做到复刻这两件神器，可想而知。

当然，有了存放冰块的冰箱，那么冰块又何而来呢？

神奇的制冰术

其实早在春秋战国时期，冰窖就已经出现了，他们能够将冬天收集到的冰块一直保存到夏天。

当然冰窖的打造费时费力，为了达到良好的存储效果，需要投入大量的财力，普通民众显然是不能拥有的。

可是到了汉代的大街上，你甚至能够看到街上有叫卖冰块的商贩，他们将冰鉴做了改良，变成了一个便携式容量更大的移动冰鉴，往来的买客也是络绎不绝，难道这些商贩也有自己的冰窖吗？

显然可能性不大，其实那时候人们已经掌握了制冰的技术。

我得夫子之道矣，吾能冬爨鼎而夏造冰。 《庄子·徐无鬼》
“以冬铄胶，以夏造冰。” 《淮南子》

最早在战国的典籍中就出现了“夏造冰”的词汇，而在《淮南万毕术》中还记载了古代详细的造冰过程

取沸汤置瓮中，密以新缣，沈（井）中三日成冰

用现代白话来说，就是将煮沸的开水倒入一个瓮中，用厚实的布料将其严丝合缝的包起来，沉入井水中三天，等到再捞起来的时候，新鲜的冰块便出炉了。

这种方法听起来似乎有些不可思议，用热水制冰，还是放在一个深井的环境中，我们都知道，水只有达到了零点才会结冰，很显然，虽然夏天的井水清凉无比，但是远远达不到零下的程度，那为什么能够让热水结冰呢？

制冰原理的争论

一位著名的物理历史学家洪震寰先生一直就对夏造冰的原理十分感兴趣，他认为，这是利用改变环境气压的方式提高水的凝固点，从而达到制冰的效果。

按照规律，每减少一个大气压，水的凝固点就会提高0.008摄氏度，再将数据带入克拉珀龙方程得出，在这种环境下，根本达不到结冰的气压，从而对夏造冰的事实做出了否定。

后来另一位物理领域的教授李志超认为洪震寰的解释并不正确，他觉得的应该是焦耳汤姆孙效应产生的作用，也就是气体再通过多孔物质时，会产生无法逆转的绝热膨胀，温度便会出现剧烈的变化。

而古人用来制冰的翁正是一个腹大，瓶口却很小的结构，如果只在瓮中装取不多的水，并将二者加热到相同鼎沸的温度，到时候滚烫的水蒸气会充斥在整个瓶身，瓮中的空气被挤压，当水几乎干涸的时候，立刻用浸湿的棉布封口并沉井。

那么再十度左右的深井之中，瓶中的水汽变量，气压降低，又几乎不含空气，那么瓶内的状态就接近与真空。

此时等待翁的温度与井水的温度相当的时候就取出来，只要时机掌握得恰当，便能够得到一些冰渣。

为了验证这个理论其学生在做了一个实验，虽然并没有成功制冰，但是只要井水的温度可以达到三四度，并且翁的体积足够大，里面的谁足够少，那么温度可以降低到零点，结冰也不是不可能。

虽然我们没有搞定其中的原理，但是古人造冰却并非无稽之谈，尤其是到了唐朝的时候，人们还发现了一种更好的造冰方式。

他们发现当硝石在水中融化的时候需要吸收大量的热能，于是他们便利用这个原理，在大盆之中放一个装满水的小盆，让硝石在大盆之中融化吸热，小盆里的水就会结冰。另外，这还是一个可以循环利用的方法，只要将大盆中的水进行一次蒸发或者降温，融化的硝石便能重新利用了。

综述

直到目前为止，古人热水制冰的原理仍旧没有真正的弄清，按照他们的说法，虽然能够实现造冰，但是产出率极低，可以说没有感受到凉爽，大费周章得来的冰就没有了，大批量产出的可能性很小。

况且，这种苛刻的条件和精准度，即便是现在操作起来都十分的困难，放在古代他们又该如何实现呢?这些种种谜团至今都困扰的物理学者百思不得其解。