一、温度汁验温器和温度计

温度计发展为一种标准科学仪器的过程,是十七世纪初从伽利略发端的,而实际完成则是在十八世纪。最早类型的这种仪器是验温器。它主要是个倒浸在水中的长颈瓶。瓶内束缚的空气收缩或者膨胀,引起瓶颈中的水位上升或下降。它仅借助这种升降来表明周围温度的变化。然而,后来发现, 这空气的体积明显地受气压变化影响,于是开始改为利用液体(例如水或酒精)的热膨胀。这验温器随后便制成给出定量指示,如此便转变成为温度计, 即给它附着一个温标,从上面可读出代表热或冷的“度数”的液柱高度。这些度数起初在值上纯粹是任意的,它们从一个任意的零开始计算。但是,为了比较不同温度计在不同环境下的指示,最好采用一种普适的温标。有人提议,为了做到这一点,可从一个“定点”出发来计算一切温度计上的温度, 这定点对应于某个一定的温度,例如水的凝固温度,而这在需要时可以很容易地产生。但是,甚至当这种定点选定之后,度的大小即温标的单位仍悬而未决。然而,这个问题在十七世纪末就已原则上解决了,即建议应用两个定点(例如水的凝固点和沸点),以及把这两个点的间隔分成约定数目的等份。似乎最初是华伦海特在十八世纪把这种方法系统地付诸实践;而且,也是他确立了把水银用作为温度计流体,以前只是偶尔在实验中这样应用它。