图2,桑托里奥和他的温度计及称重实验
值得一提的是在伽利略去世后,他的学生和朋友们创立了一个实验科学院(Accademia del Cimernto)。学院秉承伽利略的思想,不断探索,对温度与压力的测量作出了重大贡献。可惜的是十年后科学院就被梵蒂冈教廷取缔了,科学研究在意大利从此凋零。
罗伯特·波义尔(Robert Boyle,1627—1691)把伽利略的思想带回了英国(参见一文)。他的学生胡克(Robert Hooke,1635—1703)(参见一文)做了几台温度计。1701年,伟大的牛顿(Isaac Newton,1643—1727)也做了一台温度计。他用亚麻籽油作为温度计的液体,还仿照钟表引进了0~12的刻度。
同一时期,丹麦天文学家奥勒·罗默(Ole Romer,1644—1710,图3),也制作自己的温度计。罗默注意到温度对天文望远镜精度的影响,测量时需要根据温度来进行调节。罗默最著名的工作是根据木星的月食来估算光速,因此入选为法国科学院的外籍院士。罗默晚年时建立了丹麦的航海学校,还出任哥本哈根的警察局长,为丹麦的繁荣做出了很大的贡献。
图3,丹麦天文学家奥勒·罗默
1708年,荷兰人加百利·华伦海特(Garbriel Daniel Fahrenheit,1686—1736)造访罗默。两人交流了制作温度计的经验。1714年,华伦海特创立华氏温标。华氏温标把盐水结冰的温度定为0度(当时认为这是最冷的温度),人体正常体温的温度定为96度。后来为了方便使用,又把纯水沸腾的温度定为212度。华伦海特把华氏温标当作他人生最大的成就,把它刻在自己的墓碑上(图4)。今天美国和几个中美洲的小国还在使用华氏温标。
图4,华伦海特的墓碑
华氏温标的两个关键点:盐水结冰温度及人体正常体温,都难以测量。1742年瑞典科学家安德斯·摄尔修斯(Anders Celsius,1701—1744)创立了摄氏温标。摄氏温标把水在1个大气压下(在海平面的气压)结冰的温度定为0度,沸腾的温度定为100度,中间分100等分,每一等分是1度。1889年这个温标被国际计量委员会(International Committee of Weights and Measures)定为国际标准。
摄氏温标与华氏温标的转换公式是:
在科学实验中,科学家们还会用到绝对温标。绝对温标又称凯氏温标(或开氏温标)。它得名于凯文(有时也翻译为开尔文)勋爵。凯文勋爵名叫威廉·汤姆森(William Thomson,1824—1907)(图5)。1892年他被授勋为“Baron Kelvin of Largs”。因此人们都称他为凯文勋爵(Lord Kelvin)。