爱因斯坦的创造（爱因斯坦最巨大的创造）
审核专家：朱广思
生物学硕士 科普作家
大家都知道爱因斯坦是一名巨大的物理学家，他突破性地提出了“光子”的概念，说明光电效应并获得1921年的诺贝尔物理学奖。
此外，爱因斯坦还说明百思特网了布朗活动的实质、提出了新的固体比热容理论、创建了狭义相对论与广义相对论……
1905年，爱因斯坦提出光量子假说、完全的狭义相对性原理，因此这一年被称为“爱因斯坦奇迹年”。
因为爱因斯坦等人的孜孜不倦，20世纪的物理学得到飞速发展。然而，鲜有人知道，这样巨大的物理学家还创造过一种不用插电的冰箱！
1 一次事故，三项创造
故事产生在1926年的柏林，爱因斯坦在报纸上看到因冰箱冷凝管决裂，制冷剂二氧化硫、氯甲烷等气体泄露，致使一家人中毒身亡的事件。爱因斯坦开端思考是否可以制造一种无毒冰箱，于是他去找列奥西拉德（L.Szilard）商议寻找可行的办法。
列奥西拉德这个名字你可能不熟习，但说起他参与创造的两样东西你必定不生疏——原子弹与核反响堆。
西拉德是美籍匈牙利核物理学家，他构想并讨论了保持核裂变中链式反响的原理，提出了临界质量的概念，曾参与曼哈顿筹划（美国陆军部研制原子弹筹划），与恩利克费米等人在芝加哥大学树立了人类第一台核反响堆“芝加哥一号堆”（Chicago Pile-1）。
1958年，西拉德获得“阿尔伯特爱因斯坦奖”（Albert Einstein Award），1959年获得“原子能和平应用奖”（Atoms for Peace Award），1961年被选为美国国度科学院院士。
让我们回到故事中，当时爱因斯坦和西拉德会见后，细心讨论了当时冰箱的工作原理：这类冰箱都是通过制冷剂蒸汽在冷凝器中液化放热后，导入与冰室交流热量的蒸发器中，蒸发接收热量重新变为蒸汽，如此循环工作实现制冷。
制冷剂的沸点与压强有关，压强越高，沸点越高；压强越低，沸点越低。只有掌握好冷凝器与蒸发器中的压强，能力让制冷剂在指定的温度下液化或蒸发，到达循环放热、吸热的目标。
爱因斯坦和西拉德
起源 | ATOMIC HERITAGE FOUNDATION
因此，这种冰箱中最主要的构造就是用于减压的膨胀阀（节流器）和用于加压的紧缩机，而那一家的丧命便于紧缩机有关。
紧缩机在给制冷剂加压时，须要往复不停地做机械活动。爱因斯坦和西拉德以为，这会导致密封部件的损耗和老化，最终使有毒的制冷剂——二氧化硫、氯甲烷等气体泄露，毒害了报纸中提到的一家人。
上世纪的冰箱
起源 | 海报时尚网
于是，爱因斯坦和西拉德盘算设计一款接收式冰箱，不须要活动部件的冰箱，没有了部件之间机械活动带来的损耗，制冷剂自然可以牢牢地被密封在内部。
不同于普通的冰箱，这款冰箱不须要通电，仅通过液体和蔼体间气压的转变来下降温度，从而到达制冷的目标。
爱因斯坦与西拉德设计的接收式冰箱原理图
起源 | wikipedia
他们在生成蒸汽的步骤处进行转变：通过加热低沸点氨水的方法来调换机械运转，供给高温高压的紧缩机来发生制冷剂蒸汽。
此外，爱因斯坦和西拉德不再应用具有毒性的氯甲烷和二氧化硫，而尝试用氨水、丁烷和水，将氨气通入装有丁烷的长颈瓶，接收氨气的丁烷沸点会下降到室温以下产生沸腾，丁烷沸腾的进程会接收大批热量，到达制冷的后果。
随后，沸腾发生的混杂气领会通入水中，来实现氨与丁烷的分别，并让它们进入下一个制冷循环。
爱因斯坦与西拉德设计的冰箱冷(原创版权www.isoyu.com)却体系专利图
起源 | 遇燕.爱因斯坦的冷却机[J].大科技科学之谜,2013,(5):34-35.
不过，这个设计成本过高，斟酌到商业化生产的成本和收益，并没有投入大范围、工业化的生产。
爱因斯坦也以为这个接收式冰箱构造过于庞杂，还须要寻找构造更简略的制冷机。
于是他们又提出了一套新的计划：扩散式冰箱。
扩散式冰箱原理图
起源 | Alefeld G. Einstein as inventor [J]. Physics Today, 1980, 33(5): 9-13
扩散式冰箱的原理和装置都更加简略，它以甲醇作为制冷剂，应用自来水自身的水压让高速水流喷射到甲醇邻近，在甲百思特网醇液面上方形成一个低压区，增进甲醇蒸发，实现制冷。
当然他们并没有在此止步，爱因斯坦和西拉德随后提出了第三种冰箱的可能：电磁式冰箱（AEG式制）。
他们将液态金属密封在不锈钢气缸中，并在缸外加装能发生磁场的线圈。
工作时，缸外线圈电流变更激发的磁场，缸中的液体金属在磁场的作用下做往复的直线活动，给制冷剂加压，到达与紧缩机雷同的加压6后果，但却不须要任何机械传动装置，不必担忧泄露。
爱因斯坦与西拉德设计的电磁式紧缩机原理图（左）及实物图（右）
起源 | Alefeld G. Einstein as inventor [J]. Physics Today, 1980, 33(5): 9-13
不过，液态金属在活动时会发出较大的噪声，因此这种冰箱也未走入市场。
不过，这种电磁式紧缩机冰箱并没有就此被人遗忘，多年后依据这一设计，人们创造了电磁感应原理的磁泵。这种电磁泵随后普遍地运用在了核电站中。
2 渐渐被遗忘
虽然爱因斯坦及西拉德研制了三款环境友爱、创意新鲜的冰箱，但却都没有胜利走入市场。
这是因为当时一种新型的无毒制冷剂面世了，没错，它就是大家熟习的氟利昂。由于不用担忧有毒物资泄露，人们依然可以采取传统的紧缩机构造，爱因斯坦和西拉德创造的新型冰箱自然就没了市场。
随着时光流逝，人们渐渐认识到氟利昂损坏臭氧层的弊病，开发了一代代新型的制冷制，并将氟利昂禁用。同时，紧缩机的构造也被优化，冰箱逐渐成为我们2021-09-28 见到的样子。
3 昔日冰箱重现风度
不过，爱因斯坦和西拉德研制的冰箱真的就此消逝了吗？并没有！
随着全球气象变迁及能源紧百思特网张问题愈加严重，爱因斯坦和西拉德研制的冰箱重新获得研讨者们的关注。
牛津大学的马尔科姆麦克洛克（Malcolm McCulloch）工程师以爱因斯坦冰箱为基本展开了研讨，致力于开发出取代现有产品的新一代无需用电的冰箱，并于2008年宣告胜利复原了拥有1930年专利认证的爱因斯坦冰箱。其可采取太阳能来供给能源，还便于携带。
他表现有望在此基本上改良技巧、重选制冷剂、添加配置等，让它优化成为制冷效力高且对环境友爱的冰箱。
此外，以爱因斯坦电磁式冰箱为原型的电磁泵也依旧在各大核电站中日日夜夜地工作着。
起源：数字北京科学中心
原文题目：早期的冰箱竟然会致人中毒？爱因斯坦为此创造了一款不用插电的冰箱
编纂：fengyao