A fizika története több példával mutatja, hogy kezdetben tisztán tudományos értékű kutatásoknak oly gyakorlati következményeik lettek, melyeknek hasznát a mindennapi élet sokszorosan felhasználja. Midőn Oersted 1820-ban fefedezte az elektromos áramnak hatását a mágnestűre, az új jelenséget tisztán tudományos szempontból vizsgálták a fizikusok; ezen munkálkodások eredményein alapul a mai elektrotechnika. Egészen közszükségletté vált a telegraf és telefon használata s bizony elenyészően csekély azok száma, kik ismerik Faraday nevét, kinek felfedezései az elektromos és mágneses inductióról teszik ezen eszközök müködésének alapját. Hertz német fizikusnak első sorban az elektromosság elméletére nézve döntő fontosságú kísérletei a drót nélkül való telegrafálásra vezettek. A Röntgen-sugarakat hasznosan értékesíti az orvosi tudomány.
A fizikai kutatások megmutatták az utat a légnemű testek folyósítására; úgy látszik, ezen felfedezésnek is nagy jelentősége lesz a gyakorlati alkalmazások terén. A próbálkozások ez irányban még nem régi keletűek, de máris hasznos eredményekkel jártak, különösen a chemiai alkalmazások terén; a folyékony levegő elpárologtatásával előállítható nagy hideget pedig az orvosi tudomány is megkísérli a maga czéljaira felhasználni. A következő sorokban a légnemű testek folyosítására vonatkozó kérdésnek rövid történeti fejlődését fogjuk vázolni.
A minket érdeklő kutatások kezdete a múlt század elejére esik. A légnemű testekről akkor úgy vélekedtek a fizikusok, hogy egy részüket hűtés, vagy hűtés és nyomás növelése által lehet folyékony állapotban előállítani (gőzök), másokat nem (gázok). Faraday-nak azonban sikerült a gázok egy részét is folyósítani, de a következőket nem: oxygén, hydrogén, nitrogén, szénoxyd, nitrogénoxyd, methan (mocsárgáz 1849). Ezen légnemű testeket elnevezték permanensgázoknak; mindenképpen próbálkoztak ezeknek a folyósításával is, de $3000$ nyomás alatt is légneműek maradtak. A kérdést megvilágító kísérletet Andrews-nak köszönhetjük (1863). Ő u. i. több légnemű testnél megvizsgálta a hőmérséklet és a nyomás együttes változásának hatását s arra a fontos eredményre jutott, hogy minden légnemű testnél van egy hőmérséklet, a melyen felül semmiféle nyomás sem tudja a testet folyósítani s ezen hőmérsékletet elnevezte kritikus hőmérsékletnek s a nyomást, mely alatt a krit. hőmérsékleten levő légnemű test folyosódik, krit. nyomásnak. Ő szerinte gáz a krit. hőmérsékleten felül s gőz ezen alul a légnemű test. Ez az eredmény megmondja, hogy miért nem lehetett az ú. n. permanens gázokat folyósítani; azért, mert ezeknek az alkalmazott hőmérsékleteknél alacsonyabban van a kritikus hőmérsékletük, ha tehát folyósítani akarjuk őket, első sorban erősen le kell hűteni. A nagyobb hidegek előállítására akkor használatos hűtőkeverékek nem feleltek meg a czélnak; oly módokról kellett gondoskodni, melyek még alacsonyabb hőmérsékleteket adnak.
Az ú. n. permanens gázok egy részének folyósítása először Cailletet-nek sikerült (1877); kísérletei azon fizikai elven alapultak, hogy ha a légnemű testet a nyomás hirtelen csökkentésével kiterjesztjük 8212; miközben az a külső környezettől nem vehet át meleget - nagy mértékben lehűl (adiabatikus kiterjedés). Cailletet az által, hogy a légnemű testeket erősen lehűtötte, megfelelő nyomásnak vetette alá s aztán adiabatikus kiterjedésnek vetette alá, folyósította az oxygént, nitrogént, nitrogénoxydot és szénoxydot.
Más elvet használt fel Cailletet-vel egy időben Pictet (1877). Ismeretes fizikai tünemény, hogy, ha egy test erősen párolog s nem vehet fel a környezetből meleget, lehűl; mert a párolgáshoz szükséges meleget a maga melegkészletéből kell vennie. Ha most valami folyadék fölött a nyomást csökkentjük, akkor az párolog s e közben erősen lehűl. Az így elért lehűtést Pictet fokozta azzal, hogy a mint a nyomás kisebbítésekor a folyadék párologni kezdett, ezen párákat egy más edényben folyósította s aztán újra párolgásba hozta. Ezen fokozatos lehűtéssel $-140{}^{\circ }$ C hőmérsékletet tudott előállítani. Eljárását az oxygén folyósítására használta fel.
A hydrogén kivételével valamennyi ú. n. permanens gázt folyósították Wroblewski (1885) és Olszewski (1887). Eljárásuknak alapelve szintén a folyadéknak alacsony nyomás alatt való elpárologtatása volt, a kísérleti eljárást azonban nagyon tökéletesítették. Igy Wroblewski oly berendezést készített, mellyel a hűtőfolyadékul használt aethylént kb. $\mathrm{9,5}$ mm nyomás alatt tudta elpárologtatni s ezáltal $-{152}^{\circ }$ C hőmérsékletet tudott előállítani. Ennél a hőmérsékletnél az oxygén könnyen folyosódott s most az által, hogy a nyert folyékony oxygént elpárologtatta, a hőmérsékletet $-{206}^{\circ }$ C-ig süllyesztette. Még alacsonyabb hőmérsékletet állított elő Olszewski, a ki a folyékony oxygénnek hűtőszerül való felhasználásával szilárd nitrogént állított elő s ezt $4$ mm nyomás alatt párologtatta el. Az így előállott hőmérséklet $-{225}^{\circ }$ C volt.
Most már az ú.n. permanensgázok körül csak a hydrogén nem volt folyósítható. Ezen feladatot Dewar-nak sikerült 1898-ban megoldania azáltal, hogy kb. $-{235}^{\circ }$ C hőmérsékletet tudott előállítani. A hőmérsékletnek ily nagy mértékben való csökkentése úgy sikerült, hogy előbb módot talált arra, miként lehet a folyósított gázokat nagyobb mennyiségben s hosszabb ideig megtartani az atmosphaera nyomása alatt is. A folyósított gáz fenntartása először Wroblewski-nek sikerült, a ki kettős falú edénybe tette a folyósított gázt s a falak közét is megtöltötte a folyadékkal; ekkor u.i. a párolgásnál előbb a falak között levő folyadék párolog el s ezt a teret annyira lehűti, hogy a belső edényben levő folyadék óráig is ilyen állapotban maradt. Egyik kísérleti eredménye szerint, mikor eszközével $145{\text{cm}}^3$ folyékony oxygént állított elő s ezt a külső atm. nyomásra vitte át, maradt kb. $7{\text{cm}}^3$ folyékony oxygén s ez is legfölebb $\frac{1}{4}$ óráig. Dewar is kettős falú edényt vett, de a két fal körül a levegőt kiszivattyúzta, mi által a hővezetés hatását megszüntette; a légüres térbe kevés higanyt tett s most, ha az edénybe folyósított gázt öntött, az előállított nagy hideg miatt a belső térben fejlődő higanygázok az edény falára lecsapódtak, itt tükröző felületet alkottak s így a hősugárzás hatását is megszüntették. Dewar, midőn a folyékony oxygént légüres térben elpárologtatta, $-{230}^{\circ }$ C hőmérsékletet állított elő, s most először a levegőt folyósitotta; folyékony levegőt nagy mennyiségben tudott előállítani s kettősfalú edényeiben sokáig eltartani s így hűtőszerül felhasználni. Most a hydrogént erősen lehűthette s mikor még adiabatikus kiterjedésnek is vetette alá, az folyékony lett. A folyékony hydrogén előállításával a hőmérsékletet $-{257}^{\circ }$ C-ig csökkentette s szilárd hydrogént állított elő (1899).
A légnemű testek folyósításának kérdését az ismertetett kísérletek megoldották. A gyakorlati alkalmazáshoz első sorban szükséges, hogy a folyósított gázokat nagy mennyiségben lehessen előállítani; Linde és Hampson készítették körülbelül egy időben (1895, ill. 1896) az első gépet, mellyel óránkint kb. $1100{\text{cm}}^3$ folyékony levegő állítható elő; Linde gépe alkalmas arra is, hogy vele oxygént állíthassanak elő nagy mértékben.
Álljon itt néhány gáz krit. hőmérséklete $\left(\vartheta \right)$ és nyomása $\left(\pi \right)\mathrm{.}$