每到炎炎夏日，没有什么比在空调屋里吹着空调吃冰棍更让人感到幸福的事情了。

每当这个时候我们就会感叹生活在现代是多么美好，然后再感叹一下古人没有这样的待遇。事实上我们现代人总是低估古人的智慧，人家古人也会避暑驱热。那么古人在科技落后、物资匮乏的年代是如何度过漫漫夏日的呢？

首先古代也是有冰的，虽然只出现在冬天，但是人家有保存的手段。其次古代的自然环境比现在要好，自然就是一个天然的避暑系统，他们没有人为制造的全球变暖或者热岛效应。因此古人所承受的温度可能没有我们高，一些普通的避暑手段足以应对炎热的夏季。还有就是古人虽然没有热学知识理论，可他们在长期的生活中总结出了一套经验，就比如中国就曾在2000年前曾经制造过冰。

全球变暖

冰箱与空调

人们总是说冰箱和空调是20世纪最伟大的两个发明，不少人还大呼：“夏天的时候，我这条命是空调和冰箱救的。”

市面上的冰箱90%以上都是压缩式，所谓压缩式冰箱简单的解释就是，人为使用电能将食物中的热量给抽出去。这个过程中需要一种中间物质，就是制冷剂。制冷剂是沸点很低的一种化学物品，它很容易汽化，这个过程中会吸热。但冰箱里面的制冷剂有限，因此为了重复循环使用，需要将已经汽化的制冷剂再液化。

冰箱结构

对于沸点低的制冷剂来说液化是非常困难的，这个过程中我们利用发动机来压缩加快它的液化。液化是一个放热的过程，因此需要发动机将这个能量输送出去，我们也就时常会摸到冰箱的背后是热的。

压缩式冰箱的好处就是使用寿命非常长，并且制造成本不算高。唯一的缺点在于，常见的制冷剂为氟利昂，这是一种对臭氧层有破坏的气体。给冰箱注入制冷剂和给旧冰箱去除制冷剂的时候，会发生氟利昂的泄露，从而破坏了地球的环境。

同样利用氟利昂作为制冷物质的还有空调，它的原理和冰箱差不多，都是利用氟利昂在气化的时候会吸收大量的热。

不同的是，空调是让空气温度下降，它必须实现气体的循环。所以空调一般都自带一个非常巨大的外机，用来吸收外界的空气，然后利用氟利昂的制冷将空气变成冷空气输送到房间内。

有了冰箱和空调，人们再也不用惧怕炎热的天气，这个时候就不难想到古代，在没有冰箱和空调的年代，人们是如何克服夏天的炎热、食物的腐烂的？

古人避暑

我们看古装剧的时候无论东方还是西方都会提到他们有一个什么类似于避暑山庄或者避暑宫殿之类的地方。避暑山庄就是修建在森林里的一些建筑，因为四周植物环绕、水草茂盛，形成了一个天然的降温系统，使得夏天的温度能够维持在一个比较舒适的范围。

承德避暑山庄

空调的历史很短，但是风扇的历史却很长，在电力没有被发现之前，风扇都是手动的。我们经常看见一些古代的图画，一个君王的两边通常都站着好几个手持大扇的侍女，这就是古代最早的手动风扇。

值得注意的是，风扇本身是不能使温度降低的，它只能增加周围空气的流动速度，让皮肤表面的汗液加速蒸发，带走人体身上的部分热。而古代的匠人们，还发明了手摇式风扇，这是最早的机械传输结构。

这种所谓的避暑山庄是古代的贵族们享受的，平民百姓们是如何躲避炎热和保存食物的呢？古人的房屋都比较低矮，也不是今天的钢筋混凝土结构，散热效果很好。而且古代的水井比较多，水井内的温度即使在夏季也是十多度。

古人将食物放在一个竹篮里，再将篮子悬挂在水井之中，虽然比不上用冰，但也可以保存食物大约两天。至于避暑，那自然是大树底下好乘凉。在劳动的间隙，在树荫下躲避夏日毒辣的太阳。

其实古代没有我们想象中的那么热，因为古代没有现在这么强的温室效应。而且古代的森林覆盖率比现在要高，森林是自然界的一种调节机制，它可以有效地控制温度。所以不要觉得古人没有冰箱没有空调，日子就过得非常苦。

古人的冰

前面提到了避暑可以去避暑山庄，避暑山庄最凉快也不可能让食物在炎热的夏季不腐烂。食物悬挂在水井上方，只能保存两天左右，并且一次悬挂的重量还不能太多，否则绳子承受不住食物还会掉进水里。中国出土了很多春秋战国时期的青铜制品，这其中就有一些形状特别奇怪，考古学家们经过研究发现，这是古代的“冰箱”。

古人的冰箱并不是像现在一样使用电，他们是使用冰来维持食物不坏的。古代有所谓的冰室。这种冰室，是一种挖掘在地下的洞穴建筑，其温度常年维持在20摄氏度以下。冬天的时候将自然界的冰搬运到此储存。冰在这里不是能够不融化，而是融化的速度非常的慢，足以从春天跨越到夏天。

可是有些地方即使是冬天也不会结冰，那他们的冰是从哪儿来的？靠北的一些地方冬天极其寒冷，人们会趁着冬季的低温，将冰送往南方，人们将其放在冰室里面。古代的欧洲还有一个职业叫做采冰人，他们在冬季的时候将河里的冰制作成冰砖，卖给当时欧洲的王室贵族。

而在中国发现的那些青铜器，分为了外室和内室，外室放置冰块，内室放置食物。既可以在夏天保存食物，还可以作为降温的工具使用。

古代的冰还有一个作用，就是保存尸体。古代君王的陵墓需要修建很长的时间，很有可能直到去世都没有修好。如果出现这种情况，就需要把尸体放在冰室里。

虽然冰在古代是贵族才能享用的物品，但这并不意味着平民百姓就用不了冰。这世上存在着天然的山洞，在冬天的时候会结冰，由于山洞背朝太阳，终年接受不到阳光，里面的冰很有可能到了夏天还没有化完。普通的人也可以去这种山洞采集，只不过非常的少。总的来说冰在古代的确是非常稀罕的物品，如果哪个人能够凭空的制作冰，那他在古代绝对会被奉为神。

根据中国的一些古籍记载，早在2000多年前，中国人就在夏天成功用沸水造出过冰。到底是怎么做到的？这着实是个困扰物理学家的难题。

中国古代夏造冰

《庄子·徐无鬼》记载着这样一句话：“我得夫子之道矣！吾能冬爨鼎而夏造冰矣！”

西汉淮南王刘安编撰的《淮南万毕术》记载了这种制冰方法：“取沸汤置瓮中，密以新缣，沈中三日成冰。”

《淮南万毕术》

“沸汤”就是沸水的意思，根据刘安的意思，这世上存在一种瓮，也就是瓦罐，将沸水倒进去，放置三天就可以结冰。

这里面涉及到一个能量的问题。冰的确是由水变化而来的，可是水的温度取决于周围的环境。如果周围的温度没有低于0度，水是不可能结冰的，它会永远与周围保持相同的温度，以液态的形式存在。更何况刘安说的是沸水，温度高达100摄氏度，只是将其放在普通的环境中，三日之后也不可能结成冰。

古代瓦罐

刘安还是淮南王，封地在淮河以南，这是我国标准的南方地区，就算冬天室外放置沸水恐怕也无法结冰。所以物理学家觉得刘安这个说法不成立。

因为中国古代有炼丹的习惯，所以物理学家怀疑这可能只是刘安的一种想象，他想象这个世界上有一种瓮可以让水变成冰。这个想法就和西方历史上的炼金术师一样，说得天花乱坠，然而没有科学依据。

淮南王刘安之墓

热学定律

物理学家之所以对中国2000年前的这个沸水造冰持怀疑态度，是因为其不符合热力学定律。我们常说的热学定律就是热力学三大定律。

热力学第一定律其实就是能量守恒，即一个系统的内能等于外界向它传递的能量和外界对他做功能量的总和，这个定律也推翻了永动机的存在。

热力学第二定律存在两个解释，然而无论是开尔文还是克劳修斯，他们的解释总结起来就是两个字——熵增。

开尔文：不可能从单一热源吸取热量，并将这热量完全变为功，而不产生其他影响。克劳修斯：物体都有从温度高朝温度低的状态转变，并且不会自发地从温度低向温度高的一方进行。

假设刘安所在的环境温度只有20摄氏度，100度的沸水冷却后也会是20摄氏度，但是冰的温度在0度以下。这个时候，水保持20度才是自发进行，而变成零度的冰是不可能的，除非再介入其他能量。

比如我们的冰箱将水变成冰，就是利用电能将整个体系的熵值减小。古人想要把开水变成冰，势必要向其源源不断地提供能量做功，在没有电力机械的古代几乎无法完成。所以人们才怀疑这个夏造冰也许并不存在，只是古人的一种美好幻想，就像人们幻想着可以在天空中飞一样。

科学探讨

但是也有人指出刘安说的并不是完全没有道理，有一些物理学家认为很有可能是通过气体绝热膨胀降温实现的。并且有人做了一个模拟实验，取1升容量的玻璃球形瓶，装入少量的水并密封，在上方穿入一个玻璃管，玻璃管的下端一直通到瓶底，而玻璃管的外端用橡胶软管接上，软管上安装一个可调的松紧夹。

最后实验得出，将沸水放入其中，慢慢打开松紧夹放气，最后可以得到很低的温度，这个温度低于玻璃瓶所处的环境。

因此科学家们猜测，2000年前中国的这个瓮，很有可能与这个实验接近，如果气压足够低就有可能实现。我们不能因为时代的限制而小瞧古人的智慧，说不定2000年前的中国人真的用这种方法制造出了冰，只不过这个方法速度很慢产量很小，最后比不上直接去自然中采集的量，所以逐渐失传了。