Бродянский В.М. От твердой воды до жидкого гелия (история холода)

Глава первая.
Предыстория освоения холода
(с древнейших времен до конца XVIII в.)

Образование холода – предмет достойный изучения
как с точки зрения пользы, так и обнаружения его причин.
Ф. Бэкон

1.1. «Естественное» охлаждение

На таежной реке Берелех, притоке Индигирки, экспедицией Якутского филиала Сибирского отделения Академии наук была обнаружена в вечной мерзлоте яма - своеобразный погреб, в котором находилась замороженная и хорошо сохранившаяся голень мамонта. Этот «холодильник» – самый древний из известных нам, был выкопан первобытным охотником.

На севере с незапамятных времен пользовались (и теперь пользуются) вечной мерзлотой для замораживания и хранения мяса, рыбы, жира и других продуктов. Там, где не было вечной мерзлоты, лед стали собирать зимой и хранить до лета в норах, вырытых в земле, пещерах или кучах, засыпанных землей сверху.

Более сложно было получить и сохранить холод в жарких странах, где вообще не было ни льда, ни снега. Только в горах, на большой высоте можно было их найти. Несмотря иногда на очень дальние расстояния – сотни километров, лед доставляли к потребителю. Сведения об этом, относящиеся к ХI В. до н. э., можно найти даже в Библии (Ветхий завет, притчи Соломоновы, гл. 25, разд. 13). Александр Македонский во время Персидского похода (330 г. до н. э.) при осаде города Петры велел сделать 30 погребов со снегом, в которых хранилось охлажденное вино для его воинов.

Широко применялись привозимые из Альпийских гор снег и лед в древнем Риме и других городах, расположенных на Аппенинском полуострове. Упоминания об этом встречаются не только у историков, но и у римских классиков – Сенеки, Марциала и Ювенала.

Плиний писал, что император Нерон приказывал охлаждать кипяченую воду, помещая сосуды с ней в снег. Менее привередливые потребители просто смешивали напитки со снегом. Применялись и охлажденные блюда, например студень. Увлечение холодными напитками и простудные заболевания, связанные с ними, были настолько распространены в античном мире, что знаменитый греческий врач Гиппократ (460–377 гг. до н. э.) должен был специально предупреждать об осторожности при их употреблении.

Дальше всех пошел в использовании снега римский император Гелиогабал (218-222 гг.). Он приказал насыпать в своем саду большие горы из снега, чтобы ветер в жаркую погоду разносил прохладу. Таким образом, Гелиогабал успел первым придумать и реализовать на практике (и в довольно широком масштабе) кондиционирование воздуха; к этой идее вернулись только через 500 лет (в ХIХ в.), да и то лишь в закрытых помещениях.

В средневековье использование льда, переводимого на далекие расстояния, сохранилось, несмотря на связанные с такой операцией трудности. Арабские халифы в Дамаске и Каире всячески этому способствовали. Халиф Махди (775-785 гг.) организовал регулярную доставку на верблюдах льда из Ливана и даже гор Армении в Мекку. Один из его наследников усовершенствовал (сам, или по совету ученых консультантов) кондиционирование своей летней резиденции, поместив лед между двойными стенками. Это гораздо более экономный метод, чем использованный ранее Гелиогабалом.

Персидский путешественник Нассири Хосров писал (1040 г.), что на султанскую кухню в Каире ежедневно прибывали 40 верблюдов, груженых льдом, и что для этого была устроена специальная скоростная транспортная служба по дороге от Сирии до Египта с нужным числом промежуточных станций. Многие, наверно, помнят и описанный Вальтером Скоттом эпизод Первого крестового похода (1190 г.), когда султан Саладдин переслал своему противнику - заболевшему королю Ричарду I (Ричарду Львиные Сердце) охлажденный льдом шербет. Для этого он велел специально послать караван в горы за льдом. Этот красивый жест не только подтверждает рыцарское благородство Саладдина, но и то, что «холодильные» древние традиции и в средневековье не были утеряны арабами, Интересно, что для уменьшения потерь от таяния при перевозке льда и снега арабы придумали специальные двустенные ящики: промежуток между стенками заполнялся войлоком. Это были, по существу, первые образцы низкотемпературной тепловой изоляции.

Не менее интересный факт «холодильной галантности» можно привести и из европейской истории. Когда Людовик XIV осаждал Лилль в 1667 г., командующий осажденным гарнизоном услышал, что французы не имеют льда; он послал через укрепления гонца со льдом и посланием, что осада продолжается много месяцев и он не может себе представить, как король обходится без льда. В это время придворные в Версале требовали пять фунтов льда в день на каждого в течение всего лета. Лед не привозили издалека, а добывали на месте зимой и хранили его запас в погребах до осени.

Многие столетия и в дальнейшем природный лед оставался основой для получения холода в теплое время года во всех странах, где можно было создать его запасы. Лед не потерял своего значения, несмотря на последующую эволюцию в облас¬ти средств охлаждения.

В наше время использование природного льда под давлением мощной конкуренции со стороны совершенной холодильной техники почти сошло на нет. Тем не менее в странах, где зимой много льда, древняя технология еще живет и даже расширяется. В этом нет ничего удивительного: добывание, хранение и использование природного льда дешевле, а главное - экологически практически безвредно. Разумеется, речь может идти только об очень узком интервале температур, используемых в холодильной технике, близких к температуре окружающей среды.

Почти параллельно с «пассивным» использованием зародилось новое направление в получении холода, которое можно назвать «активным». Оно основывалось на необходимости «превзойти природу», добыть холод искусственно. Из первых удачных решений путем длительной эволюции и родилась через много столетий современная низкотемпературная техника.

Следующая страница: 1.2. Первые шаги искусственного охлаждения