水.
人類早就對大自然中的溫度不同有所感受了：夏季的酷熱,冬季的寒冷；火的燙手,冰的刺骨……不過,那時(shí)人們對溫度高低的辨別并沒有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn).
隨著社會的進(jìn)步與發(fā)展,人們越來越需要一把測量溫度的“尺子”.我國人民在這方面也積累了許多有益的經(jīng)驗(yàn).據(jù)計(jì)載,戰(zhàn)國時(shí)期,我國人民就知道將水存放在瓶內(nèi),通過觀察水是否結(jié)冰來推測氣溫下降的程度；漢代初期,有了以冰測溫的辦法,即通過觀察冰的狀態(tài),了解氣溫.不過,發(fā)明溫度計(jì)的,是意大利科學(xué)家伽利略.
伽利略于1564年2月15日出生在意大利的比薩城.他從小就表現(xiàn)出強(qiáng)烈的求知欲望.大自然中的一草一木,天空中的星星、太陽,都能引起他極大的好奇.他在17歲那年,按照父親的意愿,考上了比薩大學(xué)醫(yī)科專業(yè).
伽利略在學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)的過程中,認(rèn)識到人的生病與體溫變化有很大的關(guān)系,也就是說,通過了解人的體溫有助于確定其身體狀態(tài).可在當(dāng)時(shí),醫(yī)生只能用手觸摸病人,憑感覺來推測人體的大致溫度.這種方法顯然容易產(chǎn)生誤差,并不精確.
伽利略想：能不能發(fā)明一種可以精確地測出病人體溫的儀器呢?
于是,伽利略開始構(gòu)思這種新儀器的使用原理.他想了許多辦法,可一個(gè)個(gè)都被他自己否認(rèn)了.
一天,他在沉思之中,看到一位小孩正在玩一種玩具.這種玩具據(jù)說是古希臘人發(fā)明的.它的結(jié)構(gòu)很簡單：在U形的玻璃管里裝一半水,將彎管的一端用鉛球密封,另一端用玻璃球密封,使管中的空氣跑不出來.玩的時(shí)候,在鉛球下加熱,U形管中的水就會向回退縮；移開鉛球下的火源,鉛球冷卻,水就會升到原來的位置.
伽利略看著看著,產(chǎn)生了一個(gè)新的想法：“為什么不根據(jù)熱脹冷縮的現(xiàn)象來制作呢?”
于是,伽利略便對熱脹冷縮現(xiàn)象進(jìn)行進(jìn)一步的研究,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了許多方案.然而,科學(xué)發(fā)明不可能一賦而就,他的方案又一次次的失敗了.
寒來暑往,10余年的時(shí)間過去了.1593年,伽利略發(fā)明了第一支空氣溫度計(jì).這種氣體溫度計(jì)是用一根細(xì)長的玻璃管制成的.它的一端制成空心圓球形；另一端開口,事先在管內(nèi)裝進(jìn)一些帶顏色的水,并將這一端倒插入盛有水的容器中.在玻璃管上等距離地標(biāo)上刻度.這樣,當(dāng)外界溫度升高時(shí),玻璃球內(nèi)氣體膨脹,使玻璃管中水位降低；反之,溫度較低時(shí),玻璃球內(nèi)氣體收縮,玻璃管中的水位就上升.
空氣溫度計(jì)的發(fā)明,導(dǎo)致了體溫計(jì)的問世.
伽利略的一位朋友、帕多瓦大學(xué)醫(yī)學(xué)教授?？送辛羲?一直在關(guān)注著伽利略研制溫度計(jì)的進(jìn)展.當(dāng)他看到世界上第一支空氣溫度計(jì)后,按照自己的設(shè)想和診病需要,對氣體溫度計(jì)進(jìn)行了改進(jìn),在1600年制成了世界上第一文體溫計(jì).
第一支空氣溫度計(jì)雖能測定溫度,但人們發(fā)現(xiàn)它的測定結(jié)果并不精確,因?yàn)闅怏w溫度計(jì)下端是與大氣相通的,玻璃管中的水位高度不僅受到空心球中空氣溫度的影響,而且還受到大氣壓強(qiáng)的影響.也就是說,即使溫度不變,玻璃管內(nèi)的水的高度也會有所差異.
此時(shí),伽利略手頭的其他研究工作十分繁忙,他沒有精力對空氣溫度計(jì)進(jìn)行改進(jìn).他的學(xué)生斐迪南在老師的指導(dǎo)下,決定用液體代替空氣溫度計(jì)中的空氣.
1654年,斐迪南經(jīng)過對各種液體的試驗(yàn)之后,研制出了世界上第一支酒精溫度計(jì).它是往玻璃球里注適量酒精,再加熱玻璃球,用酒精蒸氣趕跑玻璃管中的空氣,然后迅速把玻璃管口封死.這樣,它就可以避免大氣壓強(qiáng)的影響.
可是,經(jīng)過一段時(shí)間的使用,人們發(fā)現(xiàn),酒精溫度計(jì)也存在不足之處,即當(dāng)用它測開水的溫度時(shí),溫度計(jì)內(nèi)一片模糊.原來,水的沸點(diǎn)是100℃,酒精的沸點(diǎn)是78℃,因此將酒精溫度計(jì)置于開水之中時(shí),酒精早已變成氣體了.顯然,只有用高沸點(diǎn)的液體代替酒精,才能解決這一問題.1659年,法國天文學(xué)家布里奧,利用水銀沸點(diǎn)較高的特性,制成水銀溫度計(jì).這種溫度計(jì)可測得357℃的高溫,也可測得-39℃的低溫.
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對測溫儀器的要求越來越高.到了19世紀(jì)末20世紀(jì)初,許多科學(xué)家運(yùn)用各種物理原理,發(fā)明了多種形式的新型溫度計(jì),如電阻式溫度計(jì)、輻射式高溫計(jì)、光測高溫計(jì)、氫溫度計(jì)等.