2000年前中国古人“夏造冰”，困扰物理学家多年，究竟是何原理？

你知道2000年前的中国古人就能以热水造冰吗？那么这一困扰物理学家多年的现象究竟是怎么形成的呢？这在科学领域又是什么原理呢？一圈三连，点个关注~

在许多古装影视作品中，我们看到，皇帝和嫔妃们如果需要解暑降温，是需要拿一个大大的容器，盛装冰块的，同时身边的侍者用芭蕉扇煽动冰块，带动的风就是凉风了，效果可与当今的空调媲美。

可你有没有想到，空调是1902年发明的，冰箱发明时间要晚于空调11年，也就是到了1913年的时候才出现了冰箱。

而2000多年前的中国古代，在炎炎夏日，既没空调又没有冰箱，更没有专门的制冰机，冰块是哪里得来的呢？

这就不得不说到我国古代的伟大技术——夏造冰。

据《庄子》中记载，鲁遽弟子曰: 我得夫子之道，吾能冬爨鼎而夏造冰矣。这里虽然没有详细记载造冰的过程，但可以看出，庄子时期就已经有了夏造冰的高超技艺了。

西汉时期《淮南万毕术》一书中对于夏造冰的方法，作出详细阐述——取沸汤置瓮中，密以新汤，沈（井）中三日成冰。

意思是说，将沸腾的开水倒入瓮中，使用新织好的密实棉布密封住瓮口，将其放入井中三天，等到三天过后，打捞上来，瓮中的沸水便会结成为冰块。

制冰真的像古书中记载的那般神奇吗？这门手艺现在咋就失传了呢？

根据《夏小正》中记载：“分冰以授大夫”，也就是说在古代只有官居大夫才能够被分配到冰，可见夏造冰并不是一件容易的事。特别是用沸水，这又是如何做到的呢？

好奇使人类在科学的道路上不断前行。同时带着这样的疑问，现代众多科学家们也对此进行了深入研究，甚至做起了实验。

中国物理学家洪震寰先生提出了“气压影响冰点”的概念。他认为是由于将沸水放入冰冷的井水当中，通过由冷到热的气压的变化，致使水能够在零度以上结冰。

但是通过一次又一次的实验，学者们发现，气压的变化对水的冰点，并没有起到什么太大的影响，通过这种方式不足以证明沸水可以制冰。

此外，物理学史家李志超学者提出了“焦糖效应“。他认为，当沸水烧开的时候会产生大量的水蒸气，这时快速用棉布条进行密封，放入冷水中。

瓮中的水蒸气会慢慢凝结成为水珠，当全部的水蒸气凝结成为水珠，瓮即成为真空状态。

等到温度降低到和井水一样的温度时，拿出瓮，气体会从棉布条中放出，掌握得好的话会有冰碴，但是要想成为冰块还是难上加难。

那么，到底是什么才能成为沸水制冰的关键因素呢？

经过了物理学家们的多次实验得出，密封、气压、水温都不足以让沸水造冰成为现实，难道沸水造冰只是传说吗？

科学的美妙之处就在于我们永不向问题、难题妥协。经过之前科学家与学者的不断探索，目前普遍得到大众认同的制冰原理是，通过低压下水，快速蒸发吸热制冷，而且结冰的部分是在翁口而不是在瓮底。此外，要想“沸水结冰”有三个条件，缺一不可。

首先就是相对湿度低。当湿度低于26%时，则制冰的可能性才会增加，就像我们的空调除湿功能，当房间除湿效果越好，人们越感觉到干燥，而在古代，温度越小，周围的空气越干燥，瓮中的水，蒸发也越快。

其次是瓮的容积要足够大。容积越大容纳的空气就越多，也就能吸收更多的水蒸气，这样结冰的概率也会大大提高。

制冰的第三方面条件就是空气的温度要适当，最好是空气中的温度在20度左右。

2005年8月26日，湘潭大学的雷教授带领着学生们开启了这项实验。他先在容器中加入少量的水，然后用电热管加热，水沸腾后，水蒸汽就充满了整个容器，而原来的空气大部分排出到容器外。

由于瓶口很细小，水蒸汽大部分仍留在了瓶中。在水快烧干的时候，停止加热，并立即用准备好的织物将瓶口密封住。再将瓶子放到8℃的冷水中。

这时，空气通过渗透进入了瓶中。同时观察温度计，当温度计停留在0的刻度上时，打开瓮瓶，里面就有大量的冰渣了。

实验成功，人们终于破解了夏造冰的秘密，但如此复杂的方法，仅能造出一些冰渣，想要制造大量的冰块又谈何容易。看来古人的智慧还需要我们去探索。