冷知識:咦,溫度計到底是誰發明的?
1624年,法國數學家勒雷雄的《數學遊戲》一書中,最早出現了「溫度計」這個詞。史學家通常把溫度計的發明,歸功於稍早的義大利科學家伽利略。
如今我們日常接觸到的,主要是玻璃管溫度計和指針式溫度計。
除此之外,現在的溫度計,還有壓力式、氣體溫度計、電阻溫度計、溫差電偶溫度計、半導體溫度計、熱電偶溫度計、液晶溫度計等,非常多的種類。
半導體溫度計
不過,最早的溫度計遠沒有這麼複雜。1624年,法國數學家勒雷雄的《數學遊戲》一書中,最早出現了「溫度計」這個詞。然鵝,史學家通常把溫度計的發明,歸功於稍早的義大利科學家伽利略。
伽利略
根據他的學生卡斯特里的記錄,1603年伽利略在演講時第一次展示了能夠測量溫度的儀器:玻璃管一端開口,一端是玻璃泡,把開口的一端插進水裡,加熱上方玻璃泡,冷卻時水就在玻璃管里上升。
玻璃管上可能還標有刻度,因為伽利略在《托勒密與哥白尼兩大世界體系對話》一書中,已經使用到了「熱6度」、「熱9度」之類的概念。
伽利略溫度計
伽利略版的早期測溫儀器原理十分簡單,依靠空氣的熱脹冷縮。不過這種溫度計不會太精確,水柱上升高度除了受溫度影響,還受大氣壓強影響。於是,同時期的歐洲科學家們紛紛開始研究改進溫度計。
1650年,佛羅倫薩西蒙特研究院的學者們,把伽利略的裝置開口封死,上下倒置,管內放入著色酒精,用液體而非空氣的熱脹冷縮來計量溫度。學者們把嚴寒和酷暑時的最低溫、最高溫作為計溫起止點,再均勻分割刻度。與現代玻璃管溫度計外表類似、原理相同的「佛羅倫薩溫度計」就此誕生了。
17世紀佛羅倫薩的溫度計(左)和濕度計(右)
和佛羅倫薩溫度計同時,英國和法國人也製造出了裝水銀的玻璃管溫度計。十七世紀西方科學家們發明的溫度計,很迅速地傳播到了中國。
這又要歸功於我知的老朋友——歐洲傳教士。最早向中國介紹溫度計的,是比利時耶穌會傳教士南懷仁。
南懷仁
順治十六年(1659年),南懷仁來華,供職於類似現在國家天文台的北京欽天監,後升任工部右侍郎。
康熙九年,也就是1670年,南懷仁在北京製造出溫度計和濕度計,圖示還收入了《新制靈台儀象志》和《古今圖書集成曆法典》。
南懷仁的溫度計是連通銅球的U形玻璃管,球內空氣熱脹冷縮時,玻璃管里的水柱隨之升降,U形管一共有十個刻度。和伽利略溫度計一樣,這種空氣溫度計並不精確,但是對於當時的中國人來說,已經是非常新奇的高精尖儀器了。
南懷仁製作的溫度計
十年後,更精確的法國原裝進口溫度計,又由耶穌會士直接獻給康熙皇帝。
1689年康熙南巡,義大利人畢嘉和法國人洪若瀚在江寧製造署行宮,也就是曹雪芹祖父曹寅家,獻上西洋方物12種。
康熙在這12種西洋儀器里,唯獨收下了溫度計和濕度計兩種,余物退回。黃伯祿的《正教奉褒》記載說:「這二架驗氣管,萬歲爺要收下,奈途次難帶,先生往後遇便送至京師」。
可信度存疑的江寧織造署復原模型
1690年2月,畢嘉和洪若瀚的這兩架儀器正式進駐養心成為康熙的日常愛用品。至於它們在民間的普及,則是二十世紀以後的事情了。
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