Наверное, нет другого такого прибора, над которым при кажущейся внешней простоте работали бы десятки ученых на протяжении нескольких веков. И сегодня повседневным занятием для обывателя остается взгляд за окно, для того чтобы с помощью показаний термометра узнать, какая на улице температура воздуха. Имя Галилео Галилея, как правило, ассоциируется с астрономией. Но на самом деле ученый был автором многих изобретений, в том числе и так называемого термоскопа.
Все начиналось с термоскопа
Во время опытов Галилей установил, что коэффициент теплового расширения воздуха больше, чем у воды, с помощью примитивного прибора в виде стеклянной колбочки с присоединенной тонкой трубкой. Нагрев колбочку руками, он опускал конец трубки в другую колбу, с водой. А по мере остывания колбы вода в трубочке поднималась. Впрочем, этот прибор был только наглядным пособием для демонстрации физического опыта. И вот, ознакомившись с ним, другой итальянский ученый Джованни Франческо Сагредо решил термоскоп усовершенствовать. Он сделал прибор более удобным: вертикально закрепленная стеклянная трубочка с маленькой колбочкой в виде шарика внизу, в которую вводилась капля воды, которая, в свою очередь, поднималась или опускалась в зависимости от температуры воздуха. Но и этот вариант оказался далек от совершенства, поскольку на процесс влияла не только температура, но еще и атмосферное давление, о котором в те времена имели смутное представление.
В том же XVII веке свою лепту внес и бургомистр Магдебурга Отто фон Герике, предложив оригинальную модель в виде шара, соединенного с трубкой. Новация заключалась в том, что трубка имела шестибалльную шкалу – от метки «сильныи зной» до метки «сильная стужа», а по самой шкале двигалась фигурка ангела, указывая соответствующий диапазон температур. Но самое главное, на градуировке была постоянная (реперная) точка, ориентируясь на которую, можно было откалибровать прибор. И наконец, практически в то же время мастера из Флорентийской академии опытов явили на свет нечто, очень похожее на современный термометр. К сожалению, по существовавшей тогда традиции труды издавались анонимно, поэтому назвать конкретного автора изобретения не представляется возможным. Но вот как описывается производственный процесс в научном трактате, изданном в 1667 году: «Прежде всего стеклодув должен изготовить шарик соответствующей величины с припаянной к нему трубкой. Наполнение инструмента жидкостью происходит следующим образом: шарик нагревают и затем сразу погружают открытый конец трубки в спирт.
Спирт начинает медленно подниматься по трубке. При помощи воронки с вытянутым тонким носиком спирт доливают в шар. Трубка заранее делится на равные части, причем деления отмечаются белыми бусинами (обычно бусинами из белой эмали, которые впаивались в разогретую трубку и делили шкалу на 10 равных частей. Затем каждый промежуток делили еще на 10 равных частей с помощью бусин из черной эмали. – Прим. «УЗ»). Затем почти готовый термометр нагревают (для устранения атмосферного давления. – Прим. «УЗ») и, наконец, герметически закрывают его, как только спирт достигнет высшей точки».
Проблема градуировки
Основной проблемой еще долгие годы был способ градуировки термометров. В частности, определение реперной точки (PT). На современных термометрах, которые используют на территории бывшего СССР, она соответствует нулевой отметке по шкале Цельсия. Но в конце XVII – начале XVIII века над этой проблемой бился не один ученый. Например, Карло Ренальдини в качестве реперных точек предлагал температуры таяния льда и кипения воды, всю шкалу же между этими точками он поделил на 12 равных частей.
Приблизительно так же предлагал решить проблему и знаменитый голландский ученый, математик и физик Христиан Гюйгенс. А вот их коллеги предлагали использовать только одну реперную точку: Роберт Бойль – температуру плавления анисового масла, француз Далансе – коровьего. В конце концов, использовать стали сразу три шкалы – Фаренгейта, Реомюра и Цельсия. Объединяло их то, что в качестве PT они выбрали температуру тающего льда и температуру кипения воды. Вот только градуировку ученые сделали по-разному, и шкалы соответственно используются в разных странах. Например, нормальная температура человеческого тела в наших широтах составляет 36,6 градуса по Цельсию. А у американцев, соответственно, 97,9 градуса по Фаренгейту.
Филон опередил время
Удивительно то, что научные мужи озадачились созданием прибора, измеряющего температуру, только в Средние века. Ведь история сохранила до нас описание опыта древнегреческого изобретателя Филона Византийского, жившего в III веке до нашей эры: воздух из нагреваемого шара по узкой трубке закачивался в емкость с водой, затем шар охлаждали, после чего все по той же трубке в него засасывалась вода.
Подготовил Олег ВАЛИК
«Улица Заречная» - это информационно-аналитический еженедельник, на страницах которого вы всегда можете найти самые свежие и актуальные новости о политической и общественной жизни города и области, страны и мира. Благодаря сотрудничеству с популярным всеукраинским изданием «Известия в Украине», мы имеем возможность знакомить наших читателей с качественными аналитическими материалами на злободневные темы, подготовленными специалистами и содержащими мнения и оценки ведущих экспертов страны. 
Комментарии:
нет комментариев