神奇的低溫世界

白銀蓮

寒冷的冬天，與親人、朋友圍在一起吃火鍋真是再愜意不過的事情。吃著熱氣騰騰的火鍋，喝一口冰鎮(zhèn)果汁真讓人覺得舒爽無比。你可知道，你習(xí)以為常的這些事情，在過去可不是人人都能享用的呢！

在我國古代，素有“冰窖”（如圖1）。何為“冰窖”？以建于明代、重修于清康熙年間的雪池冰窖為例。其為地下建筑，地面上只露出約1 m高的四壁，無窗，窖頂是人字形的起脊雙坡，覆蓋琉璃筒瓦，內(nèi)部為拱形，很像一個(gè)地下城門洞子。冰窖的墻體和拱券全部用磚砌筑而成，白灰勾縫，非常堅(jiān)固。內(nèi)部空間長25 m，寬10m，高10 m，窖門有1 m多厚。密封隔熱性能非常好。一座冰窖大約能盛2500 m³的冰，6座冰窖大約能盛15 000 m³的冰。冰窖里的冰，在夏日取出，供皇族和官宦大臣冰鎮(zhèn)食物和消暑解熱，而平民百姓只有眼饞的份了。

隨著科技的發(fā)展，電冰箱和空調(diào)進(jìn)入了千家萬戶，平民百姓也能在夏日享受清涼，一派“昔日王謝堂前燕，飛人尋常百姓家”的景象。但是科學(xué)家對(duì)低溫世界的研究。遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有止于食物的保存，科學(xué)家們不停地探索，試圖讓神奇的低溫為人類作出更大的貢獻(xiàn)。

許多物質(zhì)在低溫下形態(tài)都會(huì)有所改變。在-190℃以下的低溫條件下，空氣會(huì)變成淺藍(lán)色的液體，叫作“液態(tài)空氣”。若把梨在液態(tài)空氣里浸過，它會(huì)變得像玻璃一樣脆：雞蛋在液態(tài)空氣里會(huì)產(chǎn)生淺藍(lán)色的熒光。摔在地上會(huì)像皮球一樣彈起。在-100℃到-200℃的環(huán)境里，汽油、煤油、水銀、酒精都會(huì)變成硬邦邦的固體，二氧化碳則變成了雪白的結(jié)晶體。平時(shí)富有彈性的橡皮變得很脆，鋼鐵也變成了“豆腐”，鮮艷的花朵會(huì)像玻璃一樣亮閃閃。輕輕地一敲，發(fā)出“叮當(dāng)”響。人們利用許多物質(zhì)在低溫下變脆這一特性，發(fā)明了一種低溫粉碎技術(shù)。

現(xiàn)代城市中充斥著如廢汽車、廢輪胎、廢塑料、廢鋼鐵等各種廢物，用液氨冷卻處理后，這些物質(zhì)的抗沖擊能力大為降低，呈現(xiàn)脆性龜裂，給粉碎創(chuàng)造了極有利的條件。這種低溫粉碎方法也可用于粉碎肉類，可做到骨、皮、肉一次性干凈利索地分離。低溫技術(shù)還能快速打撈沉船。常規(guī)打撈沉船的方法是將高壓氣體壓入，使船內(nèi)積水排出，沉船受到浮力而露出水面。這種打撈法要花一整天的時(shí)間。采用低溫打撈，只要向船艙灌入液氨，液氨便會(huì)迅速膨脹，高壓氣體將使艙內(nèi)積水迅速排出。英國一家低溫公司將船只沉入英吉利海峽9m深的海水中，然后把近20 L液氨壓入沉船艙內(nèi)，僅用30 s，就使沉船露出了水面。

我國作為農(nóng)業(yè)大國，低溫技術(shù)在農(nóng)業(yè)方面的貢獻(xiàn)不可小覷。在通常環(huán)境下，種子儲(chǔ)存超過一年則活力明顯降低，發(fā)芽率降低40%。以機(jī)械降溫法讓儲(chǔ)存種子的環(huán)境溫度保持在8℃～15℃，濕度保持在60%，可有效延長種子的使用年限，維持發(fā)芽率。為此，科學(xué)家們研制出了低溫倉庫，儲(chǔ)存在低溫倉庫里的種子能夠存活很長時(shí)間，大大提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。除了儲(chǔ)存種子，低溫技術(shù)還是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中除蟲滅害的得力助手。以往人們在田鼠洞穴中通過注入化學(xué)農(nóng)藥來滅鼠，此方法不僅花錢多，且會(huì)污染土壤。低溫技術(shù)能夠很好地作為化學(xué)農(nóng)藥的替代品來滅鼠，將少量液氨注入鼠穴中，由于液氨是在高壓下形成的。釋放之后，它會(huì)在穴中汽化成氣態(tài)，體積急速擴(kuò)大700至800倍，以相當(dāng)快的速度把穴中的空氣排凈，致使田鼠窒息而死。

低溫技術(shù)與醫(yī)學(xué)一旦結(jié)合，可以發(fā)生奇妙的反應(yīng)。人的骨髓在-50℃的條件下，可保存6～12個(gè)月。日本一家公司開發(fā)了一種能夠達(dá)到-152℃的冷藏柜，這是人類在制冷設(shè)備上實(shí)現(xiàn)的最低溫度。這種冷藏柜可以應(yīng)用于保存人體細(xì)胞和血液。1967年1月，美國著名心理學(xué)家詹姆斯·貝德福特在得知自己患了肺癌后，便下了決心，把自己所有的存款投入醫(yī)院，請(qǐng)求將他冷凍處理。科學(xué)家們把他的體溫降至-73℃，用鋁箔將身體包了起來。裝進(jìn)低溫密封儲(chǔ)藏倉，最后用-196 ℃液體氮急劇降溫，幾秒以后，貝德福特的身體變得像玻璃一樣脆。貝德福特曾留下遺言：希望人類有一天能征服癌癥，并且能找到將冷凍的生命復(fù)活的方法，使他能從密倉里活著走出來。想象一下，當(dāng)癌癥終于被現(xiàn)代醫(yī)學(xué)攻克，不再成為讓人類生離死別的罪魁禍?zhǔn)讜r(shí)，讓那些曾經(jīng)被“冰封”的人們得以在解凍后接受治療，重新健康地生活，這一切將會(huì)多么的美妙！

低溫的世界廣袤神奇，如今還有無數(shù)的未知等待著你去發(fā)現(xiàn)、去研究，期待你創(chuàng)造出更多美好的奇跡！

責(zé)任編輯 林洋