马上全国又要进入高温天气,40多度的天气,让人痛不欲生,这个季节也是热射病高发季节,所谓热射病就是最严重的中暑,就是俗称把人热死,这就是真把人热死了。
想一想现代人有冷饮、有电风扇、有空调可以避暑,那么古人没有这些设备,又是如何避暑呢?
虽然古代科技文明落后,但是也不要小瞧古人的智慧,其实我们中国古人很早就掌握了非常先进的制冰避暑技术,大概在两千多年前,中国的古人就会制冰,并且能在夏天吃上冷饮。
两千多年前古人已经知道存储冰块,在战国时期就有了冰箱如果说中国的古人在两千多年前就有冰箱,估计很多人都难以置信,其实我们中国的老祖宗真的很有智慧,他们在四千多年前就已经懂得冬天的时候储存冰块,然后夏天用来避暑。
根据我国考古发现,大约在四千多年前,山西陶寺人就已经知道冬天的时候储存冰块留到夏天使用,在考古探索中,考古学者们就发现了四千多年前陶寺人修建凌阴进行存储冰块。
“凌阴”这个词就是古人对冰窖的称呼,清朝学者富察·敦崇在《燕京岁时记·打冰》记载:周成王命凌人掌冰,岁十二月,敕令斩冰纳於凌阴。凌阴者,今之冰窖也。
这意思就是说在周成王时代,那时候每到十二月寒冬之时,周成王就会让专门的人采集冰块储存到冰窖中。
这是在古代史料中有文字记载,在周成王时代古人就已经知道建立冰窖,并在冬天收集冰块储存到夏天用。而根据现代考古探究,古人早在比周朝还早的夏商时期就已经知道建造冰窖,然后在数九寒冬采集冰块储存起来留到夏天使用。
只不过采集冰块作为一个职业,是在周朝正式成形的,在周朝时期,朝廷专门为负责采集冰块设立了一个职能机构,而专门替朝廷采集冰块的人称之为凌人或冰人。
周朝的采冰机构是有专人负责采冰、运冰、存冰,其职能分配非常完善,并且采冰机构会在统治者居所附近建造大量的冰窖用以储存冰块。
当时这些凌人会在腊月最冷的时候开始四处采集冰块,最冷的时候采集冰块才能确保冰块不会很快融化,采集好之后运到造好的冰窖中。一般建造冰窖都会选择阴凉之处,然后深挖到地下,确保环境足够凉爽。最后在存放冰块时,会专门在冰窖的地上铺一层稻草或者芦苇席,这样能起到保温作用,可以有效减缓冰块融化。
这是因为古人掌握了存冰技术,所以古人就有了冰箱。大约在战国时期,古人就已经有了现代冰箱的雏形,它的专业名叫青铜冰鉴。
在1997年时,湖北省随州市擂鼓墩发现了一座战国时期古墓,通过考古人员考证,确认该古墓为战国时期曾国国君曾侯乙墓,在曾侯乙墓中就出土了青铜冰鉴,证明古人至少在战国时期就已经有了用冰箱来存放食物和避暑降温的技术。
青铜冰鉴的造型类似于青铜方尊,体形属于是四方箱子一般,两侧设提环,顶上有盖板,在盖板上面两侧各有两个铜钱大小的圆孔,这个孔既是揭开盖板的扣手,也是让青铜冰鉴释放冷气来给周围降温的散气孔。
不要小看这个青铜冰鉴,它的功能很实用,它的两侧空间是专门用来存放冰块,这些冰块通过盖板顶上的散气孔可以把冷气排散出来,能在周围达到降温效果。
同时青铜冰鉴的中间部分可以放一些水果,这些水果时刻被冰镇着,那么就能吃到冰镇水果了。
想一想在酷暑时期,屋内多放几个青铜冰鉴,人坐在青铜冰鉴旁边,吃着冰镇水果,再享受着冰鉴散发出来的凉气,这是不是比现代坐在屋里吹空调还健康舒适一些。
战国时期的冰鉴多是用青铜制作,到了明清时期技术也逐渐改善,明清时期的冰鉴大多是红木、花梨木、白木等木制品,相对要比青铜制品更好一些。因此古人很早就知道存冰并且还有了冰箱技术,古人也是在夏天能享受凉气和冰镇水果的。
但是不管是建造冰窖存储冰块还是应用冰鉴,这些在古代都是达官贵族才能享受到的待遇,普通平民百姓肯定是没条件建造冰窖存冰,更没条件能使用冰鉴。可是普通人夏天也得活着啊,所以普通人也需要在夏天享受冰块带来的降温,这也使得一些商人看到商机,专门倒卖贩卖冰块,古人称之为冰商。
冰商非常会做买卖,通常冰商都是采用预售制的办法,即先写好票据,比如某某人要多少冰块,需要给付多少钱,然后立好票据收钱给票,这个票据称之为冰票。
这种销售方式就类似于现代的房地产期房一样,地产开发商跟购房者签订好合同后收钱再盖房,同样冰商也是如此,签好票据收钱之后,再花钱雇人采冰和建造冰窖存冰,最后到夏天的时候,凭票据给付冰块。
这些冰块的消费者有的是普通民众,为了家用避暑降温,有的则是各大饭店用冰块来烹饪,还有就是一些走街串巷卖小吃的小商贩。因此有了冰商的存在,普通人在夏天也能得到冰块,到了宋元时期,随着冰块的普及,这也使得好吃的中国人在夏天做出了各种各式的冷饮。
所以在宋元时期之后,民间就出现了多种多样的冷饮,比如冰镇椰子酒、冰镇酸梅汤、冰镇砂糖绿豆等等饮品。可以这么说我们现代人能吃到的冷饮,几乎古人都能吃到,而且古人比我们吃的还干净,毕竟古代没有像现代这么多的食品添加剂。
我们现代人最爱吃的冰淇淋也就是宋元那个时期发明的,主要是元朝时期,由于元朝是蒙古人建立的政权,蒙古人把牛奶引入了中原地区,于是好吃的中国古人就想到夏天把牛奶冰镇起来,再加入一些果汁糖浆,是不是吃起来更好吃,就这样世界上冰淇淋的雏形就在元朝时期诞生了。
后来意大利的旅行家马可波罗来到中国,见识到了中国人这种吃法,于是就把这种吃法带回了欧洲,而欧洲人就根据中国的这种吃法进行改良,并命名为冰淇淋。
因此在中国古代很早的时候人们就有了冬天收藏储集冰块留到夏天用的想法,中国古代储存冰块的方式最简单最有效的方法,并且在后世应用广泛。
古人不仅会存冰并且在两千多年前就掌握了热水制冰的技术其实存冰是古人用的比较广泛的降温避暑的方法,但是采集冰块比较费人力,因此聪明的古人还想出了热水制冰的方法。
热水制冰说起来好像比较扯,因为稍微有点物理常识的人都知道,水的冰点是在0度以下,只有在0度以下的环境水才能凝结成冰,而热水的温度非常高,怎么能迅速凝结成冰呢?
虽然热水制冰的方法在现代人看来很不可思议,但这个方法确实是记载于西汉淮南王刘安组织编撰的科学性质丛书《淮南万毕术》一书中,《淮南万毕术》中记载:取沸汤置瓮中,密以新缣,沈中三日成冰。
这意思就是说把煮沸的水倒在瓮中,然后用绢布将瓮口密封起来,最后再将装满热水的瓮沉入深井的井底,在井底放置三日即可凝结成冰。
为了证实古人用热水制冰的方法是否成立,在1983年时,温州大学洪震寰教授曾用此方法进行制冰实验,但是很可惜洪教授最后实验失败,因此现代很多物理学者认为要么是《淮南万毕术》中记载可能过于笼统,中间有些步骤被省略了,所以才导致实验失败,要么是热水制冰只是古人的理论想象,并没有进行实验,这才导致实验结果不准确。
但是在十年之后,中国科技大学李志超教授在指导硕士生赵虹君时,师生二人决定再次复盘《淮南万毕术》中的热水制冰实验,最终李志超教授师生二人在完全模拟深井环境下,顺利使密封的热水凝结成冰,完成了这项实验,也证实了《淮南万毕术》中古人所记载的热水制冰技术的可行性。
其实类似于《淮南万毕术》中记载的热水制冰物理原理在世界上被称为“姆潘巴现象”,世界物理学界关注这个原理的起因是1963年时,还是中学生的坦桑尼亚籍物理学者姆潘巴在一次偶然制作冰淇淋时,他发现把热牛奶放入冰箱之后会比冷牛奶更先结冰,为此他十分疑惑,他的老师和父母都无法给他完全解释通这一现象。
为此姆潘巴一直念念不忘这件事,在他考入大学后,在导师丹尼斯·奥斯伯尔内博士的帮助下进行了类似于《淮南万毕术》中所记载的实验,最终师生二人发现在同等冷却环境且密封的环境下,热水真的是比冷水最先结冰,1969年时,师生二人以此实验结果共同撰写了论文,因此世界物理学界将此发现命名为“姆潘巴现象”。
在《淮南万毕术》中记载的热水制冰实验其实与“姆潘巴现象”很相似,热水制冰的原理就是在开放的环境下,温度越高,气压越低,而在密闭的环境下,温度越高,气压越高,高气压则会产生结冰现象,这就是为何在密封且低温的环境下,热水要比冷水更先结冰的原理。
要知道世界物理学界一直到1969年时才知道了这个原理,而我们中国的古人早在两千多年前就已经明白了这个原理并用以制冰,可见古人的智慧有多么聪明。
当然热水制冰的办法虽然证实了是是具有可行性,但就看现代人用专业的物理实验设备做起这个实验想成功都是有概率的,那么古人的成功率也未必会很高。所以热水制冰的办法肯定是需要耗费较大的物力成本和时间成本,以古人的生产力来说,这个热水制冰的办法估计不会应用太广泛。
不过,虽然热水制冰效率低下,但是在没有电动制冷工具的古代,这个办法算是很绝妙的办法了,也充分说明了古人的智慧之高。
唐朝时期古人还掌握了硝石制冰的技术除了热水制冰,古人还早在唐朝时期就掌握了硝石制冰的技术。火药是中国古代的四大发明之一,大概在唐朝时期,我们中国古人制造研发出了火药,也是在唐朝时期开发制作火药的过程中,古人掌握了硝石制冰的技术。
当时古人在开采硝石时发现,硝石溶于水,并且能迅速吸收水中的热量,能让水凝结成冰,就这样诞生了硝石制冰的技术。相比于热水制冰和储存藏冰,硝石制冰要快捷方便得多。
硝石又名钾硝石,又称墙霜,如果使用过农村厕所的人应该会发现,农村的厕所墙角上经常会出现白色晶体,那就是硝石结晶,因此硝石又称墙霜。
硝石应用非常广泛,可用于火药制作,也可用于颜料制作,硝石可溶于水,在溶解水的过程中,硝石会吸收水中的热量。唐朝时期的人正是利用硝石在溶解的过程中吸收水的热量来制冰,硝石的快速吸收水中热量,可以让水的温度快速降至冰点结冰。
唐朝人用硝石制冰的具体方法就是用一大一小两个容器,先把小容器放入大容器里,然后往两个容器里注满水,在注水时一定要让大容器里的水没过小容器,然后再往大容器里放入硝石,最后不断摇晃让硝石吸收水的热量,很快就会发现小容器里的水就会逐渐凝结成冰。
之后把小容器里的冰倒出来,然后大容器中的硝石可以采用降温结晶法或者蒸发结晶法再重复提取,所以硝石制冰既便捷和省原料,在古代是很受欢迎的。
正因为硝石制冰的方法便捷省事,因此在唐宋时期之后,街头巷尾都会出现沿街小贩现场利用硝石制冰法制作冷饮,这些小贩会用一个大桶装满水,然后往里加入硝石,再把装入小罐的果汁放到大桶里摇晃,很快就能凝结成冰做出一份新鲜的冷饮。
由于硝石制冰的方法要比热水制冰和储存藏冰便捷多了,因此这个方法在民间使用非常广泛,从古代一直应用到现代电冰箱普及之后才逐渐淘汰。
写在最后别认为古代科技文明相对落后,其实古人的智慧可并不比现代人低,就像魏武帝曹操曾发明过冷气房,曹操命人在房子地下掘深井并藏冰,然后把屋内的地面全都铺上带眼孔的板子,于是地下深井的凉气就顺着眼孔传入屋内,这样就起到了避暑降温的效果。就看曹操这办法,这屋子是不是堪比现代空调房。
其实古人对于制冰技术才让人叹为观止,不论是热水制冰还是硝石制冰都充分展现了古人的智慧,因此就凭古人这般聪明智慧,避暑降温对他们自然不在话下,所以古人即便没有电风扇、电空调、电冰箱,避暑降温比起我们现代人也不会差太多。
参考资料:《淮南万毕术》
文/小岛知风
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