綜述

在現代社會，為了抵擋酷熱的盛夏，人們發明了空調、風扇等能夠驅散熱意的機器，這些東西也令人們能夠在高溫的天氣裡安穩呆在室內，而不受到影響，不會中暑或者熱得汗流浹背。

除了這些機器以外，冰塊也是人們夏天裡用來解暑的好東西。比如將啤酒等飲品放入盛滿冰塊的桶裡，或者是直接放在飲品當中，原本溫熱的飲品就能擁有涼爽的溫度。

還有當今社會很多人都非常喜愛的奶茶，絕大部分的奶茶都會被放上一層冰塊，在燥熱的夏天帶來人一絲涼意。

事實上，在2000多年前，古人因為技術和科學思想尚未發展起來，並無法擁有空調風扇等能夠散發出冷風的裝置，然而冰塊這個在現代人眼裡透過利用寒冷的天氣或者是製冰機器造出來的降暑好東西，卻在古時候經常被在夏天使用。

夏造冰

一聽到古人，其實大多數人下意識就會認為他們的知識水平以及科技水平非常落後，以至於當聽說古人在夏天使用冰塊降暑，第一個冒出來的想法就是：假的。

是啊，古人沒有冰箱，不能像我們一樣在冰箱極凍區放入水凍成冰，也沒有專門的製冰機，他們是怎麼在夏天有冰塊的呢，難道是專門派人前往北極，然後又騎馬拉回來的吧？

但是仔細想一想就知道這個想法並不可能，且不說路途遙遠，一個人從北極取完冰再騎馬回來，等他回家的時候可能夏天都過去了，已經到冬天了，就說這個人哪怕取到了冰塊，也能在幾天的時間就能回去，那麼他如何儲存的冰塊呢？要知道冰塊是水零度以下凝結而成的固體，夏日氣溫酷熱，他要如何將冰塊完整且不融化地帶走呢？

帶著這樣的疑問，我們翻開了史書，發現在春秋戰國時期以來，古人其實就已經明白了冰塊的好處，專門製造了冰窖，在冬天的時候取冰放入，因為裡面溫度較低，冰塊可以得到較好的維持，也就能在夏天使用。

但是由於挖掘冰窖所需要的人力物力太大，因此除了皇家貴族以後，很少有人能夠擁有冰窖這個東西。

然而除了這個方式，還有一個至今令許多物理學家都頗為不解的方式——夏造冰，就是古人在夏天製造的冰塊，而且還是用熱水造的。

早在《莊子·徐無鬼》中，魯遽的弟子就曾經在說自己得到了老師的真傳—— “吾能……夏造冰矣”，意思是能夠在夏天製造冰塊。類似夏造冰的說法，從春秋戰國，到唐朝，乃至明朝都有史書記錄在冊，這也被人們認為是中國古時候最原始的人工製冰技術。

《淮南萬畢術》這一書中甚至有關於夏造冰的具體方法，即“取沸湯置甕中，密以新縑，沈(井)中三日成冰。”意思就是說，將沸騰的水放在一個甕裡，然後用布密封沉入井下，三天之後就會形成冰塊。

物理學家的困擾

夏造冰是熱水造冰，但是在我們的眼裡，熱水沸騰，只會汽化，怎麼可能會固化成冰呢？實際上，這不僅僅是令許多人感到疑惑的地方，也是困擾了許多物理學家的難題，甚至直到現在都無法複製出2000年前的“夏造冰”技術。

在上個世紀，洪震寰透過對《淮南萬畢術》進行了長期的研究和分析，認為根據物理來看，當氣壓降低，水的冰點也就會提高，因此，沸水進入甕中被放入井中後，甕裡的溫度忽然下降，氣壓也就減少，冰點因此而升高。

但是在實際操作中，冰點受到大氣壓影響而提升的高度是非常少的， 1個大氣壓冰點也才增高0.008攝氏度，因此洪震寰否定了夏造冰的可能性。

而我國另一位物理學家李志超則有著與洪震寰不一樣的看法，他認為很有可能是當時的古人透過氣體膨脹，從而使得熱水降溫，形成了冰塊。

李志超便用玻璃容器裝上水，氣口堵住以後包裹住，觀察玻璃容器上的溫度計上氣溫的變化，得出了沸水處在封閉的環境之中冷卻，緩慢放氣能夠得到低溫的結論。

在後來的一次實驗中，李志超又將沸水放在容器裡，又將開口堵住，而沸水在這個過程會產生出水蒸氣，這個容器中的空氣會被慢慢排出。

李志超認為，夏季的井水溫度很低，而裝上沸水的容器沉入井水以後會迅速降溫減壓，裡面的水也因此而開始凝結，只要掌握了其中的方法，滿足容器的溫度達到零度以下的條件，就能夠製造出冰來。

李志超後來還做出了更加詳細的解釋，比如在北方或者是高海拔地區，沸水裝在甕中，甕與沸水溫度相似，並且隨著水蒸氣的騰發，甕裡的大部分空氣都被排擠了出來。

而在夏天，深井溫度能達到10攝氏度之下，將用密佈包裹的甕放入井中，甕忽然溫度下降，而甕裡空氣被排出，如同真空一般，氣壓快速下降。等到甕身與井水的溫度接近了，將甕提上來，包裹的布才開始透氣，甕的溫度也就因為減壓膨脹的原因而下降。只要方法得當，就能得到冰渣甚至是冰塊。

雷志華教授也認同夏造冰的關鍵性原理就是“降壓快速吸熱製冷”，但是不同於李志超的甕底結冰的固有看法，他認為，可能是甕口的布上面結出了冰塊。

透過一個又一個的實驗和分析，物理學家們認為，想要完成夏造冰可能需要滿足3個條件，第一個是放沸水的容器一定要夠大，大概100升左右，第二個則是相對的溫度需要低於26%，最後則是溫度要在20攝氏度左右。但是這種造冰過程依舊成本高昂，並且造冰的數量也很少。

結論

關於古人夏造冰的技術，物理學們研究了將近半個世紀，只能證明這項技術是可行的，但依舊對造冰的過程沒有達成共識。

要知道在當時的古代，人們缺少像現代一樣精密的裝置和儀器，根本無法做到像科學家們一樣保證所有的資料，那他們是如何製造出夏天裡給人們使用的冰塊呢？雖然現代的科技已經得到了飛速的發展，但是科學家們仍然還有很多需要研究的東西，未來的道路還很長遠。