测量冷热的温度计

古代人凭感觉来判断温度的高低，但是这种感觉是不可靠的。古罗马的时候有这样一段关于河水温度的记录：早晨河水是温热的；到了中午，河水变凉了；黄昏的时候河水又变得温暖起来了。实际上这种判断正好相反，早晨、晚上气温低，人体感到凉，所以感觉河水是温暖的，而中午气温升高了，人感到热，所以觉得水的温度低，实际上，中午河水温度升高了，这是常识。

温度计的发明者是意大利科学家伽利略。1581年，他在比萨大学学医，在给病人诊病的时候，他感到有必要用一种“东西”来测量温度，于是他把一个球状的玻璃瓶插上一个玻璃管，加热后，倒插到一个盛有带颜色的水容器里。

由于玻璃球里空气温度下降，压力减小，带色的液体就会上升到玻璃管中，根据液柱的高低就可以测量温度。当室外的温度发生变化时，管内的液面就会跟着发生变化。这种温度计的示数和现在的温度计恰好相反，气温高的时候，液柱低；气温低的时候，液柱高。这是由于液柱高低决定于球内的气压，温度高球内的气体膨胀，把液柱顶下来，反过来，气温低球内气体收缩，管内的液柱就会上升。伽利略使用的是热胀冷缩的原理。

伽利略是怎样想到这种方法的，没有记载。不过，在公元前1世纪亚历山大里亚的科学家就有许多关于热胀冷缩现象的记载。赫论的一本书中记载了一个利用热胀冷缩的原理打开祭坛上自动门的装置。当祭坛上点着火的时候，神殿的门就会自动被打开，这对当时的信徒来说是很神秘的，它的原理和伽利略的温度计是一样的，祭坛下面有一个中空的密封球，里面的空气不会跑出来，当祭坛上的火点着后，这个球里的空气被加热膨胀，把里面的水排到一个水桶里，水桶在重力作用下下降，再通过一些机械装置便把神殿的门自动打开了。(www.daowen.com)

伽利略的温度计有缺点，它不仅随着温度变化而且和气压有关，法国化学家雷伊首先对伽利略的温度计进行了改进。他让玻璃泡在下，里面灌上水，水成了测温物质，当温度上升时候，玻璃管中的水柱上升，不过他没有封闭玻璃管，水的蒸发使测量有误差。

后来，意大利的托斯卡纳等人，将玻璃泡里装上酒精，并把上方的玻璃管烧熔封死，还在玻璃管上刻上了刻度，这是最早的酒精温度计。

温度计好了，下面的事就是如何确定一个温度标准。在17世纪末许多科学家包括牛顿都发表过论文。1741年德国人华仑海制作了第一支水银温度计，由于当时所能得到的最低温度是水、冰和食盐的混合物，所以他把这个温度定为0度，而把冰的融化点定为32度，口腔的温度定为96度，中间均匀刻度，这就是在英美国家中流行的华氏温度。水的沸点就成了212度。

1742年，瑞典人摄修制定了一个新标准，他把水的冰点定为0度，沸点定为100度，这就是我们现在常使用的摄氏温度标准。它的计量更方便，所以被广泛的使用。温度计和测温学经过了漫长的岁月和曲折的道路，现在温度的测量又达到了极精确的水平，成为科研和生活中不可缺少的仪器。