7月10日消息，現(xiàn)今人們?cè)陔姳淅飪鼋Y(jié)冰塊是很容易的事情，即使在炎熱的夏季，享受清爽的冰塊并非難事。但是如果在兩千年前，沒有電冰箱等高耗電子設(shè)備，你能夠在沙漠中完成“同相轉(zhuǎn)換(phase-altering)”，將水制造成冰塊嗎？
在兩千多年前，在地球上任何存在沙漠的地區(qū)，基于早期人類技術(shù)制造出冰塊似乎是難以理解的事情。
在傍晚時(shí)分，波斯人和其他中東地區(qū)古代居民會(huì)將水傾倒在長(zhǎng)而淺的石頭水池里，其深度不超過1-2英尺深。第二天早上，他們返回水池前，會(huì)發(fā)現(xiàn)水已經(jīng)結(jié)冰了。之后他們采集冰塊，并將冰塊存儲(chǔ)在冰坑之中，冰坑結(jié)構(gòu)非常獨(dú)特，它具有中空、絕緣圓頂結(jié)構(gòu)，下方有很深的地下洞，冰塊可以儲(chǔ)存在里面長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)月時(shí)間。
你可能在想：好吧，這有什么大不了的？畢竟在寒冷的氣候中，人們很容易復(fù)制這一過程，夜晚溫度會(huì)低于冰點(diǎn)。但是令人驚奇的是，夜間沙漠溫度很少低于冰點(diǎn)，然而古代中東人卻成功地制造了冰塊！
其中的秘密在于一種叫做“夜空冷卻”過程，在干燥、無云的沙漠夜晚，沙漠表面裸露在廣袤的寒冷夜空，熱量可以很容易地從水之類的物質(zhì)中向外釋放，從大氣層逃逸至太空。水釋放如此多的熱量，就可以形成冰，即使在5攝氏度的環(huán)境溫度下。
美國賓夕法尼亞大學(xué)應(yīng)用物理學(xué)家和工程師阿斯沃·拉曼(Aaswath Raman)教授解釋稱，2018年TED大會(huì)上科學(xué)家對(duì)于兩千多年前人類如何在沙漠中制造冰塊的過程進(jìn)行了詳細(xì)描述和解釋：
“石頭水池中的水就像多數(shù)自然物質(zhì)一樣，將熱量散發(fā)出來。這是一種叫做熱輻射的概念，大氣層和大氣分子吸收水池部分熱量，再將熱量散發(fā)出來……。但是這里有一個(gè)關(guān)鍵的事物需要理解，我們的大氣層不能吸收所有熱量，在特定波長(zhǎng)下，特別是8-13微米之間，我們的大氣層存在一種‘傳輸窗口(transmission window)’。它允許一些熱量作為像紅外線一樣能夠有效溢出，并帶走水池中的熱量，這樣水池就能散發(fā)出更多的熱量?！?/p>
目前，拉曼正在研制一種超材料，基于以上原理覆蓋在建筑物、冷卻系統(tǒng)和太陽能電池板上，這些材料實(shí)際上會(huì)在陽光照耀的日子里向太空輻射熱量，從而大幅減少電力需求。
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