沒有冰箱製冰機兩千年前古人是如何造冰的，為何直到現在，科學家都無法解釋其中原理？

沒有冰箱製冰機，兩千年前古人是如何造冰的，為何直到現在，科學家都無法解釋其中的原理？

在古代每當到了炎熱的夏季，皇帝就會帶上喜歡的妃嬪去圓明園或者南方避暑，而且在行宮的房間裡還會放上一堆冰塊兒，來給房屋降溫，起到空調的作用。在我們感嘆這些王公貴族會享受的同時，會不會有所好奇，他們的冰塊兒是哪來的，事實上，早在西周時期，中國古人就已經開始儲存冰塊兒了，但是那個時期的冰塊並不是人工製造的，而是在每年的冬季，將自然凍結的冰加工成冰塊兒，然後將他們儲存起來，等到來年夏天再取出來使用。可是想要將這些冰塊兒儲存到明年夏天，也不是件容易的事，首要問題就是防止冰塊兒融化，為此聰明的古人想到了一個辦法，那就是深挖洞廣積冰。

也就是在河流附近，陽光照不到的地方，挖掘一些地窖，而且這些地窖要足夠深足夠大，還不能滲水，這樣就能保證這些地窖足夠陰涼，最後在這些地窖裡面鋪上新鮮的稻草跟蘆蓆，然後將準備好的冰塊兒，整齊的排放在地窖裡面。最後將地窖密封起來，等到明年夏曆的二三月開啟地窖，去除冰塊兒供給那些王公貴族使用。可是這種方法的弊端也是非常明顯的，因為是夏天，從冰塊兒的儲藏地運送到王公貴族手中，會有相當大的損耗。後來，乾脆在皇宮，以及一些大都市修建一些巨大的冰窖，在冬天的時候將冰塊兒儲存在冰窖裡面，這樣不但降低了運輸成本，而且冰塊兒基本不會有熱損。不過這個時候，古人還不會自己製作冰塊兒，史書中最早關於人工製冰的記錄，來自於西漢皇族劉安及其門客，編寫的《淮南萬畢術》，其中有句話是這樣描述的，取沸湯置甕中，密以新縑，沈中三日成冰。意思是說，將燒開的沸水裝在一個容器裡面，再用新編的細絹將開口密封，最後將容器放在深井之中，三天之後水就會結冰了。這種製冰工藝引起了現代科學家的關注，為什麼要用開水而不是常溫的水？為什麼還要放到深井裡面待三天，後來科學家洪震寰經過多番實驗推測，沸水製冰的原理，是透過改變容器內的氣壓，從而提高水的結冰點。

由於深井中的溫度常年保持在十攝氏度左右，低的時候甚至能達到三到四度，將盛有沸水的容器放到神經中，就會降低容器內的氣壓，這樣即便是溫度沒有達到零攝氏度以下，依舊能夠讓水結冰。可是這個理論在後續的實驗中，卻存在著巨大的缺陷，那就是氣壓的變化對於水結冰的影響是微乎其微的，氣壓每降低一個，水的結冰點只會提高零點0。008攝氏度，這種情況顯然無法達到讓沸水結冰的效果。後來物理學教授透過研究發現，古人制冰所使用的容器，是一種腹大口小的容器，將剛燒開的沸水倒入容器中，立刻用浸水的絲巾密封，再把容器放入深井，由於氣溫驟降所以才會達到結冰的效果。李志超推測，是由於氣體絕熱膨脹降溫從而達到製冰的效果，為了驗證真假，李志超找來一個玻璃球形容器，在裡面灌入少量的水，用橡皮塞密封，再將一根玻璃管插入玻璃瓶，同時外面連線一根橡膠軟管，透過溫度計測量容器內水溫的變化，透過這個實驗，確實能夠達到製冰的效果，不過也只是一些冰碴，想要得到大點的冰塊兒是辦不到的，那麼，古人又是透過什麼辦法來製作冰塊兒的呢？

1978年，考古學家在湖南隨縣發掘了曾侯乙墓，在墓中有一件青銅器引起了考古學家的興趣，這件青銅器完全由黃銅打造，兩端分別有一個吊環，應該是便於搬運，根據查閱史料專家推測這就是冰鑑，那麼他又是做什麼用的呢？古人沒有冰箱卻還能吃上冰鎮水果，全靠這尊冰鑑，將水果或者酒水放在冰鑑的中間，周圍鏤空的位置放置冰塊，這樣就能起到冰箱的作用了。如果是在冬天，只要把冰塊換成炭火，還能用作溫酒。這樣巧妙的設計，不得不讓我們佩服古人的智慧。只不過那個時候由於製作冰塊需要消耗大量的人力物力，所以冰塊還屬於是奢侈品，只有上層人士才能享受到冰塊兒，尤其是東漢末年的曹操，就極其愛冰，不但在各地修建了大量的冰窖，光是在鄴城的冰井臺中就有145間房，病室冰井更是數不勝數。直到唐朝末年，人們發現硝石在溶於水中時，會吸收熱量，從而讓常溫下的水能夠快速結成冰。古人由此發明了一種製冰的方法，首先準備一盆水，再拿一小盆水放在大盆中間，將適量的硝石放在大盆中，隨著硝石的融化，小盆中的水就會結冰。由於這種方法成本較低，而且硝石開可以重複利用，所以平民百姓也可以在炎炎夏日享受到冰塊兒了，到了宋朝，開封的街市上還出現了冰雪荔枝，高冰酸梅湯等冷硬。

不過使用硝石製冰的方法，缺陷也很明顯，儲存時間非常短，到了元朝的時候，接頭上已經出現了，販賣各種冰乳酪以及冷飲的小店，後來元朝的商人，在冰裡面加入蜜糖跟珍珠粉，還給它取名雪糕，元世祖品嚐之後，大加讚賞，更是直接頒佈了一道除王室之外不準製作的命令，雪糕成為專供皇室成員享用的佳餚，不過到了現在，我們的生活條件越來越好，雪糕更是人人都能吃得，不過直到現在為止，古人制冰的工藝仍然沒有被破解，讓我們不得不對古人的智慧拜服。