150年前的几个吃瓜群众，差点害得人类没空调吹！

安徽大飞

三伏天到了，祖国山河笼罩在40度的高温下。

你一定在感叹：“多亏了科学家发明空调啊！我这条命就是空调救的。”

可是你知道吗，研究空调制冷技术的过程并非一帆风顺。在150年前，有几个吃瓜群众来捣乱，差点儿害得空调就发明不出来了！

这是怎么回事呢？让我们把时针拨回到150年前。

1847年，一个蓄着大胡子的酿酒商人来到小镇牛津，参加那一年的英国科学促进会的年度会议。

他掏出一篇物理学论文，准备在大会上宣读。但主办方却不让他读，因为这篇论文他已经在大前年的会议上读过了。

这篇论文叫做《磁和电中的热效应以及热的机械当量》，看起来确实有点儿无趣。

如果不是这位大胡子的介绍引起了另一个年轻人的注意，你这辈子恐怕就吹不上空调了。

然而，年轻人很不客气地怀疑，这位大胡子的研究可能是错的，因为它违反了当时的著名科学家、工程师卡诺和克拉珀龙的研究。

于是，年轻人站起来提了一个问题，不料却将大胡子问住了。

由于大胡子没怎么上过学，他恐怕连对方问的是什么都听不懂。

焦耳的实验是在证明，热不是一种物质，而是物质的一种运动。运动的能量可以和热量相互转化。

这在当时具有划时代的意义，因为空调调节温度的方法，就需要让热量和能量相互转化。

安徽大飞

在150多年前，许多科学家都相信热是一种物质，汤姆逊也一样。

不过在他仔细研究了焦耳的实验之后承认，焦耳是对的，热不是物质，而是物质的一种运动。热量确实可以和运动的能量相互转化。

尽管如此，汤姆逊还是发现，焦耳的实验并不完美。比方说，焦耳在实验中发现，气体自由膨胀不会引起水的温度变化。

在汤姆逊看来，这是因为水的比热容太大了，温度变化太微弱，属于实验设计失误。说不定气体膨胀的时候，温度会发生变化呢。

于是，在1852年，在焦耳家的酒窖里，两个人直接测量了经过气门后膨胀的气体，结果发现，气体的温度居然略微有点儿降低。

这个研究看似毫无意义，但如果这两个人的实验是正确的，也就是说，一股热气在不向外传热的前提下，仅仅通过降压膨胀就能变冷，那么发明制冷技术就不是问题了。

于是，在接下来的几年里，焦耳和汤姆逊做了一个又一个实验，买了一台又一台蒸汽机和压力泵，就是为了测量气体膨胀时，温度到底会不会变化。

可是好景不长，在做实验的过程中，焦耳不断遇到人生的重大打击。他的儿子、妻子和父亲一个接着一个地去世了。

安徽大飞

焦耳卖了啤酒厂，收起悲痛，把家搬到了老特拉福德附近，然后带上了所有实验仪器，包括蒸汽机，打算继续进行科学研究。

不巧的是，老特拉福德的那个街区有个规定：业主禁止使用蒸汽机。

于是，焦耳彻底绝望了。

幸好，焦耳和汤姆逊早已将实验发现写成了论文。科学家将这个发现叫做焦耳-汤姆逊效应（又叫节流效应）。

这个效应是说，如果一股（除了氢气和氦气的）气体透过多孔塞，逐渐从一个高压环境（绝热地）运动到低压环境中，它的温度就会降低。低压环境的压强越低，降温效果就越明显。

根据焦耳-汤姆逊效应，科学家逐渐发展了制冷技术，终于在几十年后发明了冰箱和空调。

空调制冷的原理，就是通过不断改变制冷剂的压强，让它在室内里变得比室内温度还低；又让它在室外变得比室外温度还高。

其中最关键的制冷过程，就要用到焦耳-汤姆逊发现的这个神奇效应。

如果两位科学家犯了拖延症，一直拖着没有发表论文，再让吃瓜群众一捣乱，我们吹上空调的时间恐怕就要向后推迟几十年。

150多年前的那几个吃瓜群众不会知道，他们险些害得我们没有空调吹！