在许多描写古代生活的影视作品中,我们总能看到这样一幕:主人们坐在屋内,不远处摆放着一块硕大的冰块,散发着阵阵凉气。
而低眉顺眼的侍女们则手持扇子,将凉气扇往主人身边,以达到消暑的目的。那么这些巨大的冰块,又是怎么制作出来的呢?
其实,早在两千年前,中国人就有了在夏天制作冰块的方法。这种制作冰块的方法被称作“夏造冰”,在汉、晋时期的古籍文献中都有记载。
而所谓夏造冰就是指用开水制造冰块,这种制作方法早已经失传了,直到现代科技发展,才有科学家还原了这个过程。
一、古代人的智慧
在现代社会,人们想在炎炎夏日中生活,依赖得无外乎是空调、风扇和冷风机等先进的设备,在吃食上也有冰激凌、冷饮等多种选择。
而在古代社会,人们也有专用的消暑降温的方法。其中最常使用的就是冰鉴。
所谓冰鉴,其实就相当于现代的冰箱,是人们在夏天对食物降温的容器。
最早制作的冰鉴是青铜制成的,随着时代的发展,在明朝时期也出现了用木头制作的冰鉴。不管材质有什么区别,冰鉴所发挥的作用都是一样的。
大部分冰鉴中的冰是人们在冬天时储存的。比如去上冻的河流中开凿冰块,人们将冰块切成四四方方的长方体,一块一块堆叠着送进冰窖中储藏起来,一直放到夏天。
直到有需要了才会打开冰窖,取出冬天时就存放好的冰块来使用。
所以,在中国古代,人们想在夏天时用到冰块已经不是什么难事。但是,如何在燥热的夏天制作出冰块呢?
放在科技如此发达的今日,人们可以使用先进的制冰设备来制作冰块。但在没有这些设备的古代,人们也有了制作冰块的方法,甚至用的还是热水。
二、用开水造冰块
开头说到过,这种在夏天制作冰块的方法叫做“夏造冰”,这种方法在两千多年前的汉代就已经有所记载了。
最早是在《庄子》中,“夏造冰”这个名字被简单提起,而在《淮南子》这本书中,如何去制作“夏造冰”就已经有了较为详细的记载了。
《淮南子》中记载的制作方法看起来非常简单。只需要准备一个巨大的坛子,将烧得沸腾的水倒进这个坛子里,密封严实,再用织的密实的棉布条将这个装满水的坛子层层密封起来,最后放入水井中,只需要三天就可以制造出冰块。
这个制作方法看起来写得很完整,其中的过程都描述出来了,只是细看之下就会发现,关于“夏造冰”成功的条件都没有说出来。
依照着这个方法,我国的科学家也做了许多的实验,但都没有获得成功。这其中的道理也是让人摸不着头脑。
《淮南子》中说得不太靠谱,人们为了探寻“夏造冰”的秘密,在众多史料古籍中寻找,却根本找不到更详细的制作方法。
但随着时间的发展,到了唐代,这种制冰方法又有了记载。只不过和《淮南子》中记载的不同,人们没有用水井,而是将坛子丢到了山涧之中。
放到水井里和放在山涧中,这两个选择又有什么区别吗?带着这样的疑问,我国有不少科学家对此开展了实验。
有人认为放在水井里是想通过气压的变化使水的冰点降低,这样一来,水凝固的温度就会被提高,从而在零度以上结冰。
但随着实验的进行,科学家们遗憾地发现,水井中的气压强度对水的冰点并没有什么太大的影响。
科学家们反反复复将坛子丢进水井中进行实验,最后得出结论:气压降低之后,水的冰点仅仅能提升不到1度,并不能制造出冰块。
而丢在山涧中也是一样的道理,都是利用了气压和温差的双重变化。实验的失败给科学家心中浇了一盆冷水。
但如果是不会成功的方法,又怎么会记载在史料中,并在古代社会多次运用到呢?带着这样的疑问,科学家们又开始了实验,而这次,他们得出了真正的结果。
三、还原造冰真相
为了揭秘“夏造冰”的制造过程,探寻古人的聪明才智,尽管在实验的过程中屡遭失败,科学家们还是没有放弃。
在之后的实验中,科学家想道:既然外部条件无法更改,那不如就从坛子的内部条件作为切入点,再次推演制作过程。
众所周知,坛子这种容器是入口小,容量大,和其他的容器都不一样,是中国特有的一种容器。那么在古时,人们既然选择坛子作为制造“夏造冰”的容器,其中一定有特别的原因。很快,科学家们发现了古人使用坛子的聪明之处。
当坛子中装够了水,放置在火上开始加热后,随着坛内气温的不断升高,大量的水变成了水蒸气,充满了坛子里。当人们停止加热时,坛子中其实是由少量的水和大量的水蒸气两部分组成的。这时再用层层的布条将坛子密封起来,坛子内部就会与外界的气压隔绝开来。
这时,将这个坛子放进深井里,井内极低的气温和坛子内部还没有完全消散的高温产生极强烈的反差,坛子内部的水蒸气会快速降温,从而导致水蒸气凝结。当水蒸气完全变成水时,坛子内部会形成一个接近于真空的状态。
在这种真空的状态下,坛子内外部的气压会出现气压差。当人们取出坛子时,气压会发生骤减,坛子内的水就会产生温度下降的现象。
在本身就接近零度的气温条件下再感受到温度下降,坛子内就会有一部分的水结成冰。这也就是“夏造冰”背后的真实原因。
在古籍对于“夏造冰”制作过程的记述中,古人还特意标注了必须要将坛子中的水大火烧开。
这也是因为古人注意到了在制作时,坛子里的水蒸气凝结会吸收热量,从而导致温度下降,才能结出冰块来。能在炎炎夏日中制作冰块,不得不让人称赞古人的智慧。
四、总结
“夏造冰”技艺的复刻让人们深刻感受到了,即便是在工业技术并不发达的古代,人们也拥有着极强的动手能力和智慧。
不过也正是得益于当代社会科技的不断发展,我们才能在千年后为古人的聪明才智所感叹。