腾讯医典 22-02-17 08:30
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1564年2月15日,对应明朝的嘉靖年间,伽利略出生。伽利略是一位物理学家,但他在医学史上有着重要贡献:

他发明了温度计。

是的,最早的温度计是伽利略发明的。这种温度计英文叫做"thermoscope",是一个长长的玻璃管口朝下插入一个圆底烧瓶,里面装着有色液体(图1)。玻璃管末端是一个膨大的玻璃球。当玻璃球周边出现温度变化,玻璃球内部的空气就会由于热胀冷缩随之发生体积变化,导致有色液体的水位发生变化。

伽利略发明的这种温度计,功能上只能用来比较「哪个更热」,而且体积巨大。那时候没有温标这个概念,自然就不能显示温度了。逻辑上来说,也一定是先有温度的计量方法,后才有温标。关于温标怎么来的,下文会说。

值得注意的是,伽利略发明的温度计当时还给了当时的人们「永动机」的错觉,因为他发明的温度计放在室外,其液面可以不用外力地上升下降,永恒地移动。

后来,伽利略的学生发明了一种新的温度计,为了纪念伽利略,称为「伽利略温度计」(图2)。注意,「伽利略温度计」和「伽利略发明的温度计」是两回事。伽利略温度计的大致原理是,液体在不同温度下密度不同。因此,在液体中放入不同密度的固体,固体浮起来则说明液体此时密度大于该固体,固体沉下去则说明液体此时密度小于该固体。

实际使用中,伽利略温度计外周填充的液体是乙醇或者煤油,它们的密度随温度变化程度比水高。而中间的固体用的则是有色玻璃珠悬挂不同重量金属标签的方式调节整体的「等效密度」。用这种方式,可以判断温度在哪个区间。而且,由于是彻底密封的玻璃器皿,完全不与外界大气压连通,伽利略温度计的测量结果相对之前稳定得多。这比起伽利略发明的只能比较温度高低的温度计("thermoscope"),功能上有了重要进步。

现在,你依然可以在网络上买到伽利略温度计,当然,现在是一种桌面摆件工艺品。作为礼物,伽利略温度计有时候挺能让人留下印象。

水银温度计发明于1724年,对应清朝的雍正二年,发明者是波兰立陶宛联邦但泽人华伦海特。华伦海特还创立了华氏温标,温度计有了刻度,至今美国仍在使用这一温标。而国际上常用的以水的冰点为0度、水的沸点为100度的摄氏温标,是摄尔修斯在1742年创立的。

而现在,随着材料和电子工业的发展,水银温度计也即将退出舞台。自2026年1月1日起,我们国家将不再生产含汞体温计和含汞血压计产品。

从亚里士多德到伽利略,再到牛顿、爱因斯坦;从被误认为是永动机的"thermoscope"到水银温度计,再到水银温度计被取而代之,我们要认识到,在科学发展的过程中,充满了实践,也充满了基于实践证据对之前理论的否定。新事物是在旧事物内部生长起来的,是在旧事物中孕育成熟的。它克服了旧事物中的消极因素,保留和吸收了旧事物中有益的东西,使旧事物的合理成分以另一种形态得以延续和存在。

热爱科学,做有温度的人。