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。
不過,史學家通常把溫度計的發明,歸功于稍早的意大利科學家伽利略。
● 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确,水柱上升高度除了受溫度影響,還受大氣壓強影響。
于是,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,管内放入着色酒精,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,英國和法國人也制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。
這又要歸功于我知的老朋友——歐洲傳教士。
最早向中國介紹溫度計的,是比利時耶稣會傳教士南懷仁。
● 南懷仁
順治十六年(1659年),南懷仁來華,供職于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,南懷仁在北京制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,球内空氣熱脹冷縮時,玻璃管裡的水柱随之升降,U形管一共有十個刻度。
和伽利略溫度計一樣,這種空氣溫度計并不精确,但是對于當時的中國人來說,已經是非常新奇的高精尖儀器了。
● 南懷仁制作的溫度計
十年後,更精确的法國原裝進口溫度計,又由耶稣會士直接獻給康熙皇帝。
1689年康熙南巡,意大利人畢嘉和法國人洪若瀚在江甯制造署行宮,也就是曹雪芹祖父曹寅家,獻上西洋方物12種。
康熙在這12種西洋儀器裡,唯獨收下了溫度計和濕度計兩種,餘物退回。
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”。
● 可信度存疑的江甯織造署複原模型
1690年2月,畢嘉和洪若瀚的這兩架儀器正式進駐養心殿,成為康熙的日常愛用品。
至于它們在民間的普及,則是二十世紀以後的事情了。
參考資料:
1.潘吉星:《溫度計、濕度計的發明及其傳入中國、日本和朝鮮的曆史》,《自然科學史研究》,1993年第3期
2.陳曦光:《中國古代的測溫技術和有關熱學理論》,《南京大學學報》,1988年第4期
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