温度是怎样测量的？

当一个人的体温比其他人高时，我们就知道他发烧了，只要摸一下他的额头就可得出结论。但是，单凭触觉并不能准确地知道他发烧的程度。实践中有这样一个简单的例证：将你的一只手放到相对比较热的水里，把你的另一只手放到相对比较冷的水中，呆一会儿，同时把两只手放入一个温水中，一只手会觉得水冷，而另一只手会觉得水热。

这意味着，通过感觉来判断温度并不准确，它不比用眼睛衡量长度好多少。人类会用一个测量器具测量长度，同样会想到用工具测量温度。你会想到一些现象，在温度升降时，这些现象会有规律地变化，于是可以把这些变化记在一个装置上，便做成了一个工具。伽利略就是这种工具的发明者。1603 年，他把一只装有加热空气的玻璃管倒置在一碗水中， 当管中的空气冷却后，它就要收缩，并将碗中的一部分水吸进管中。如果房间里很温暖，玻璃管中的空气受热后膨胀，它迫使管中的液面下降； 当房间里的温度变冷时，管中的空气再度收缩，于是液面又开始上升。测量管中的液面高度，就可以判断室温的高低。伽利略的这套装置就是世界上的第一个温度计，它也是世界上第一个用玻璃制成的科学仪器。但这个温度计还很粗糙，因为，它的工作介质（水）暴露在空气中，管中的液面高度受外界气压的影响，使测量结果产生误差。1654 年大公爵佛德奈特二世发明了一种温度计，这个温度计避免了空气压力的影响。他把某种液体密封在由一个小球和一段细长管连通的容器中，这套装置中留有一定的装有空气的空间。当外界温度升高时，液体膨胀；外界温度下降时，液体收缩。由于液体和空气胀缩的程度不同，就会在细管中引起液面高度的变化，即使膨胀量或收缩量很小，都会引起液面高度的变化。

最初，在温度计中使用的液体是水或酒精。但是，它们都不很理想。在寒冷的冬季水会结冰，影响使用；而酒精又极易挥发，用它在炎热的夏天测量温度就很困难。大约在 1695 年，法国物理学家盖鲁姆·阿芒托斯建议使用水银做温度计的工作介质，他认为这是最理想的。与水和酒精相比，水银在很大的温度范围内均呈液体状态，当温度变化时，它能以较稳定的、有规律的方式膨胀或收缩。

1714 年，一位名叫盖伯尔·狄奈尔·华仑海特的德裔荷兰物理学家设计了一个新温度计。它由装水银的球形槽和细玻璃管连通而成，纤细的玻璃管里是真空的，微量的膨胀水银可以由水银槽中竖直向上进入这个纤细的管中。他把温度计放到溶化的冰水中，并在液面到达的位置上做上标记；然后再将温度计放到沸水中，再在液面到达的位置上做上标记。他把这两个记号之间等分成 180 个小格，从而制成了一个温度计。这就是人们所说的华氏温度计。华氏温度计中冰水的温度定为 32°F，沸水的温度定为 212°F。科学界对这种刻度持有异议，可是他仍旧这样做了。

瑞典天文学家安德斯·摄尔西斯于 1742 年发明了一种称之为摄氏温度计的测温装置，他将结冰的温度定为 0℃，将水的沸点定为 100℃。摄氏温度计比华氏温度计更精巧、更准确。至今，除美国人外全世界都采用了摄氏温度。美国人很固执地把住老传统不放。从一种刻度换算为另

一种刻度并不难，本书将向读者介绍如何用这两种刻度来表示温度。