低温技術のタイムライン

以下は低温技術と極低温技術（絶対零度に近い温度、すなわち-273.15 ℃、-459.67 °F、または0Kまでの冷凍）のタイムラインです。 ^{[ 1 ]}また、低温システムの開発に不可欠だった温度測定、熱力学、統計物理学、および熱量測定における重要なマイルストーンもリストされています。  

• 紀元前1700年頃–シリアのマリの支配者ジムリ・リムは、ユーフラテス川近くに最初の氷室の1つを建設するよう命じた。^{[ 2 ]}
• 紀元前500年頃–ヤフチャル（ペルシア語で「氷の穴」を意味する）は、古代ペルシアの冷蔵庫の一種です。この構造は、熱伝導に強いモルタルでドーム状に作られていました。雪や氷は地下に貯蔵され、暑い時期でも氷を利用できるため、食品を長期間保存することができました。熱損失を抑えるために、ヤフチャルにはバドギールが併用されることがよくありました。現代の冷蔵庫も、ペルシア語ではヤフチャルと呼ばれています。
• 紀元60年頃–アレクサンドリアのヘロンは、空気などの特定の物質が膨張と収縮をするという原理を知っており、空気で部分的に満たされた閉じた管の端を水の入った容器に入れた実験について説明した。^{[ 3 ]}空気の膨張と収縮により、水と空気の境界面の位置が管に沿って移動した。これは、気体の挙動と温度の関係に関する最初の確立された原理であり、後に最初の温度計の原理となった。この考えは、さらに彼よりも前に遡る可能性もある（紀元前460年のエンペドクレスの著書『自然について』）。
• 西暦1396年、漢陽（現在の韓国ソウル）に「東氷庫」（韓国語で「東氷庫」の意）と「西氷庫」と呼ばれる氷貯蔵庫が建設されました。これらの建物には、旧暦1月に凍結した漢江から採取された氷が貯蔵されていました。倉庫は断熱性に優れており、王族は夏の間も氷を利用することができました。これらの倉庫は西暦1898年に閉鎖されましたが、建物自体は現在もソウルにそのまま残っています。
• 1593年 –ガリレオ・ガリレイが最初の近代的な温度計を製作。しかし、この発明はサントリオ・サントリオによるものか、あるいはほぼ同時期にコルネリス・ドレッベルが独自に発明した可能性もある。動作原理は古代ギリシャで知られていた。
• c. 1611 –1613 – フランチェスコ・サグレドまたはサントリオ・サントリオが、サーモスコープに数値目盛りを付けました。
• 1617年 –ジュゼッペ・ビアンカーニが温度計の最初の明確な図を発表
• 1638年 –ロバート・フラッドは、空気柱と液体の水を用いた空気温度計の原理を利用した、目盛りの付いた温度計について記述した。
• 1650年 –オットー・フォン・ゲーリケは、世界初の真空ポンプを設計・製造し、マクデブルク半球として知られる世界初の真空を作り出し、「自然は真空を嫌う」というアリストテレスの長年の仮説を覆した。
• 1656年 –ロバート・ボイルとロバート・フックはこの設計に基づいて空気ポンプを製作した。
• 1662年 –ボイルの法則（圧力と体積の関係を示す気体の法則）が真空ポンプを用いて実証される。
• 1665年 – ボイルは『寒さに関する新しい実験と観察』の中で最低温度の理論を提唱した。
• 1679年 –ドニ・パパン–安全弁
• 1702年 –ギヨーム・アモントンは、自ら発明した空気温度計を用いて絶対零度を初めて−240 ℃と計算し、この時点で気体の体積と圧力がゼロになると理論づけた。 
• 1714年 –ダニエル・ガブリエル・ファーレンハイトが、アルコールと水の混合物の代わりに水銀を用いた、世界初の信頼性の高い温度計を発明した。
• 1724年 –ダニエル・ガブリエル・ファーレンハイトは、競合製品よりも細かい目盛りと高い再現性を備えた華氏温度目盛を提唱した。
• 1730年 –ルネ・アントワーヌ・フェルショー・ド・レオミュールがアルコール温度計を発明したが、その温度目盛は最終的に華氏水銀温度計よりも信頼性が低いことが判明した。
• 1742年 –アンデルス・セルシウスは、水の沸点を0度、凝固点を100度とする温度目盛を提案した。しかし、後にスウェーデン科学アカデミーの意見を受けて、逆の目盛に変更された。
• 1755年 –ウィリアム・カレンはポンプを使ってジエチルエーテルの容器の上に部分的な真空を作り出し、ジエチルエーテルが沸騰して周囲の空気から熱を吸収した。 ^{[ 4 ]}
• 1756年 –ウィリアム・カレンによる人工冷蔵の最初の記録された公開実演^{[ 5 ]}
• 1782年 –アントワーヌ・ラヴォアジエとピエール＝シモン・ラプラスが氷熱量計を発明
• 1784年 –ガスパール・モンジュはクルーエと共に最初の純粋なガスを液化し、液体二酸化硫黄を生成した。^{[ 6 ] [ 7 ]}
• 1787年 –シャルルの法則（気体の法則、体積と温度の関係を示す）
• 1799年 –マルティン・ファン・マルムとアドリアーン・パエッツ・ファン・トローストワイクは、アンモニアがボイルの法則に従うかどうかを調べるためにアンモニアを圧縮した。彼らは室温、7気圧で気体アンモニアが液体に凝縮することを発見した。^{[ 7 ]}

• 1802年 –ジョン・ドルトンは「あらゆる種類の弾性流体は液体に還元可能である」と記した。
• 1802年 –ゲイ＝リュサックの法則（気体の法則、温度と圧力の関係）。
• 1803年 – 家庭用氷箱
• 1803年 – メリーランド州ボルチモアのトーマス・ムーアが冷凍技術の特許を取得。^{[ 8 ]}
• 1805年 –オリバー・エバンスは、蒸気圧縮冷凍サイクルに基づいた最初の密閉回路式冷凍機を設計した。
• 1809年 –ジェイコブ・パーキンスが最初の冷凍機の特許を取得
• 1810年 –ジョン・レスリーが空気ポンプを使って水を凍らせて 氷にする。
• 1811年 –アボガドロの法則
• 1823年 –マイケル・ファラデーが塩素_{2を液化しました}^{[ 9 ]}
• 1824年 –サディ・カルノー–カルノーサイクル
• 1834年 –エミール・クラペイロンによる理想気体の法則
• 1834年 –エミール・クラペイロンは、 2つの相間の相転移をクラウジウス・クラペイロンの関係式で特徴づけた。
• 1834年 –ジェイコブ・パーキンスが蒸気圧縮式冷凍システムの最初の特許を取得した。
• 1834年 –ジャン＝シャルル・ペルティエがペルティエ効果を発見
• 1844年 –チャールズ・ピアッツィ・スミスが快適冷却を提案^{[ 10 ]}
• 1850年頃 –マイケル・ファラデーは、物質を凍結させると誘電率が上昇するという仮説を立てた。
• 1851年 –ジョン・ゴリーは空気を冷やすための氷を作る機械式冷凍機を米国で特許取得した^{[ 11 ] [ 12 ]。}
• 1852年 –ジェームズ・プレスコット・ジュールと初代ケルビン男爵ウィリアム・トムソンがジュール・トムソン効果を発見
• 1856年 –ジェームズ・ハリソンはエーテル液蒸気圧縮冷凍システムの特許を取得し、オーストラリア、ビクトリア州ジーロングの醸造業および食肉加工業で使用するための、実用的な最初の製氷・冷蔵室を開発した。
• 1856年 –アウグスト・クローニヒが気体運動論の単純な基礎を確立。
• 1857年 –ルドルフ・クラウジウスは、あらゆる自由度を含む洗練された気体理論を構築し、基本原理からクラウジウス・クラペイロンの関係式を導き出した。
• 1857年 –カール・ヴィルヘルム・ジーメンス、ジーメンス・サイクル
• 1858年 –ユリウス・プリュッカーは、放電によるポンピング効果を初めて観測した。
• 1859年 –ジェームズ・クラーク・マクスウェルは、気体中の速度と運動エネルギーの分布を決定し、温度と熱の創発的性質を説明し、統計力学の第一法則を確立した。
• 1859年 –フェルディナン・カレ–水に溶解した気体アンモニア（「アンモニア水」と呼ばれる）を用いた最初のガス吸収式冷凍システムを開発
• 1862年 –アレクサンダー・カーネギー・カークが空気循環機を発明
• 1864年 –シャルル・テリエがジメチルエーテルを用いた冷凍システムの特許を取得
• 1867年、サディアス・S・C・ロウは二酸化炭素を用いた冷凍システムの特許を取得し、1869年には乾燥二酸化炭素を用いた製氷機を開発した。同年、ロウは蒸気船を購入し、冷凍肉の輸送用に圧縮機式の冷凍装置を搭載した。
• 1867年、フランスからの移民ウジェーヌ・ドミニク・ニコルは、密閉された部屋でアンモニアを水に溶かし、-20℃まで温度を下げた 。彼は、同じくオーストラリアに新しく移住してきた実業家トーマス・モート卿（1867年にバルメインでこのアイデアを使った最初の冷凍工場を建設）と、ニューサウスウェールズ州の政治家オーガスタス・モリスの協力を得て、1875年9月2日に有力者たちの前で（国賓晩餐会の後）この事実を公表し、冷凍食品に対する人々の不信感を払拭した。^{[ 13 ]}
• 1869年 –シャルル・テリエがフランスに冷蔵倉庫を建設した。
• 1869年 –トーマス・アンドリュースが流体における臨界点の存在を発見。
• 1871年 –カール・フォン・リンデが最初のアンモニア圧縮機を製作した。
• 1873年頃 –ファンデルワールスが発表し、後にファンデルワールス方程式と呼ばれる実在気体モデルを提唱する。
• 1875年 –ラウル・ピクテは、熱帯気候（主に食肉輸送の目的）でアンモニアを使用する際に発生する高圧の問題に対処するため、二酸化硫黄を使用した冷凍機を開発した。
• 1876年 –カール・フォン・リンデは、ジュール・トムソン膨張プロセスと再生冷却を使用して空気を液化する装置の特許を取得しました^{[ 14 ]。}
• 1877年 –ラウル・ピクテとルイ・ポール・カイエテはそれぞれ別々に、酸素を液化する2つの方法を開発した。
• 1879年 –ベル・コールマン社製マシン
• 1882年 –ウィリアム・ソルタウ・デイビッドソンは、ニュージーランド船ダニーデン号に圧縮式冷凍装置を取り付けた。
• 1883年 –ジグムント・ヴロブレフスキが実験的に有用な量の液体酸素を凝縮することに成功
• 1885年 –ジグムント・ヴロブレフスキは、水素の臨界温度を33K、臨界圧力を13.3気圧、沸点を23Kと発表した。
• 1888年 –ロフタス・パーキンスは、初期のアンモニア吸収システムを用いて食品保存用の「アルクトス」冷蔵室を開発した。
• 1892年 –ジェームズ・デュワーが真空断熱構造の銀メッキガラス製デュワー瓶を発明
• 1894年 –フランスのシトー会修道士マルセル・オーディフランは、冷却剤を大気中に放出しない手回し式の装置の特許を取得した。
• 1895年 –カール・フォン・リンデが、大気またはその他のガスの液化のためのハンプソン・リンデサイクルの特許保護を申請（1903年に承認）。
• 1898年 – ジェームズ・デュワーは、再生冷却と彼が発明した真空フラスコを用いて液体水素を凝縮した。

• 1905年 –カール・フォン・リンデが純粋な液体酸素と液体窒素を得る。
• 1906年 –ウィリス・キャリアが現代の空調システムの基礎となる特許を取得。
• 1908 –ヘイケ・カメルリング・オンネスがヘリウムを液化。
• 1911年 – ハイケ・カメルリング・オネスは、電気抵抗のない金属の低温現象に関する研究を発表し、それを超伝導と名付けた。
• 1915年 –ヴォルフガング・ゲーデ–拡散ポンプ
• 1920年 – エドモンド・コープランドとハリー・エドワーズが小型冷蔵庫にイソブタンを使用。
• 1922年 –バルツァール・フォン・プラテンとカール・ムンタースが、熱のみを動力源とする3流体吸収式冷凍機を発明。
• 1924年 –フェルナン・ホルウェック–ホルウェックポンプ
• 1926 –アルバート・アインシュタインとレオ・シラードがアインシュタイン冷蔵庫を発明。
• 1926年 –ウィレム・ヘンドリック・キーソムがヘリウムを固体化することに成功。
• 1926年 –ゼネラル・エレクトリック社が初の密閉型コンプレッサー式冷蔵庫を発表
• 1929年 – カナダ、オンタリオ州トロントのデビッド・フォーブス・キースは、1930年代の大恐慌時代に何十万もの家族を助けた「アイシーボール」の特許を取得した。
• 1933年 –ウィリアム・ジオーク他 – 断熱消磁冷凍
• 1937年 –ピョートル・レオニドヴィチ・カピツァ、ジョン・F・アレン、ドン・ミセナーは、 2.2Kのヘリウム4を用いて超流動を発見した。
• 1937年 –フランス・ミシェル・ペニングが、ペニングゲージとして知られる冷陰極真空計の一種を発明する。
• 1944 –マンネ・ジークバーン、ジークバーン・ポンプ
• 1949年 – SG Sydoriak、ER Grilly、EF Hammel、1 K範囲における純粋な3Heの最初の測定
• 1950年 – KWタコニスによる、いわゆるギフォード・マクマホン式冷却装置の発明（特許番号US2,567,454）
• 1951年 –ハインツ・ロンドンが希釈冷凍機の原理を発明
• 1955年 – ウィリ・ベッカーのターボ分子ポンプの概念^{[ 15 ]}
• 1956年 – GKウォルターズ、WMフェアバンク、3He-4He混合物における相分離の発見
• 1957年 – ルイス・D・ホール、ロバート・L・ジェプセン、ジョン・C・ヘルマーによるペニング放電に基づくイオンポンプ
• 1959年 –クレメンコ・サイクル
• 1960年 – H.O.マクマホンとW.E.ギフォードによるギフォード・マクマホン式クーラーの再発明
• 1965年 – DOエドワーズらが、0Kにおける4He中の3Heの溶解度が有限であることを発見。
• 1965 – P. Das、R. de Bruyn Ouboter、KW Taconis、ワンショット希釈冷凍機^{[ 16 ]}
• 1966年 – H.E.ホール、P.J.フォード、K.トムソン、連続希釈冷凍機
• 1972年 –デビッド・リー、ロバート・コールマン・リチャードソン、ダグラス・オシェロフが、0.002 Kのヘリウム3で超流動性を発見。
• 1973年 –リニアコンプレッサー
• 1978年 –ワインランドとデーメルトの研究グループでレーザー冷却が実証される。
• 1983年 –ミクリン、タラソフ、シュクレビョノックによってオリフィス型パルスチューブ冷凍機が発明される
• 1986年 –カール・アレクサンダー・ミュラーとJ・ゲオルク・ベドノルツが高温超伝導を発見
• 1995年 –エリック・コーネルとカール・ワイマンは、170 nKまで冷却したルビジウム87の希薄ガスを用いて、最初の^{[ 17 ]}ボーズ・アインシュタイン凝縮体を作り出した。彼らはBECで2001年にノーベル物理学賞を受賞した。
• 1999年 – DJ Cousinsらが希釈冷凍機で1.75 mKを達成
• 1999年 – 現在の世界最低温度記録は、ロジウム金属片中の原子核スピンを冷却することにより、100ピコケルビン（pK）、すなわちケルビンの0.000 000 000 1に設定された。 ^{[ 18 ]}

• 2000年 –フィンランドのエスポーにあるヘルシンキ工科大学の低温研究所で行われた実験で、100 pK以下の核スピン温度が報告された。しかし、これは特定の自由度（核スピンと呼ばれる量子特性）の温度であり、すべての可能な自由度の平均熱力学的温度ではなかった。 ^{[ 19 ] [ 20 ]}   
• 2014年 –イタリアのグランサッソ国立研究所のCUOREコラボレーションの科学者たちは、1立方メートルの銅製の容器を15日間かけて0.006ケルビン（-273.144 ℃、-459.659 °F）まで冷却し、これほど大きな連続した体積で既知の宇宙で最低温度の記録を樹立した^{[ 21 ]。}  
• 2015年 –マサチューセッツ工科大学（MIT）の実験物理学者たちは、ナトリウムカリウムガス中の分子を500ナノケルビンまで冷却することに成功し、これらの分子をさらに少し冷却することで、エキゾチックな物質状態を示すことが期待されている。 ^{[ 22 ]}
• 2015年 –スタンフォード大学の原子物理学者のチームは、物質波レンズ技術を使用して、ルビジウム原子のサンプルを 2つの空間次元に沿って有効温度50 pKまで冷却しました。^{[ 23 ]}
• 2017年 –コールドアトムラボラトリー（CAL）は、2018年に国際宇宙ステーション（ISS）に打ち上げられた実験装置です。^{[ 24 ]}この装置は、ISSの微小重力環境で極低温状態を作り出し、地球上の実験室で生成されるものよりも1桁低いボーズアインシュタイン凝縮体を形成します。この宇宙実験室では、最大20秒の相互作用時間と1ピコケルビン（$10^{-12}}$K) の温度が達成可能と予測されており、未知の量子力学的現象の探求や物理学の最も基本的な法則のいくつかを検証することにつながる可能性がある。^{[ 25 ] [ 26 ]}
• 2021年、ブレーメンの落下塔において、ボーズ・アインシュタイン凝縮体が38ピコケルビン（38×10⁻¹² K）という記録的な温度まで冷却された。
• 2022年 – バーゼル大学の研究チームは、核消磁を用いてチップ上の電子回路を220μKまで冷却し、当時電子チップで測定された最低温度を達成し、以前の結果を1桁以上改善した。^{[ 27 ] [ 28 ]}

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