温度计：热胀冷缩激发灵感

天气多变，容易引起感冒和发烧，体温也会上升。很久以前，医生只能作出粗略的判断来诊断病人是否发烧，因为没有精确的测量仪器，有时因为诊断不够及时或准确，会导致治疗的延误和病人病情的恶化，有的甚至导致死亡。

事实上，早在16世纪，意大利著名物理学家伽利略就制造了第一个测量体温的温度计。

家用温度计(网络图)

伽利略在威尼斯的一所大学教书。一些医生找到他并恳求道，“先生，当一个人生病时，他的体温通常会上升。你能找到一种方法准确测量他的体温并帮助诊断他的疾病吗？”

一天，伽利略给学生上了一堂实验课。他一边操作一边解释，学生们都被迷住了。他问学生们，“当水温上升时，尤其是当水温上升时，为什么水箱中的水温会上升？”“因为当水温达到沸点时，体积会增加，水会膨胀和上升。当水冷却时，它的体积会缩小，并会再次下降。”学生们给出了正确的答案。

伽利略(网络图)

这个常识性的答案立刻启发了伽利略去制造温度计。伽利略兴奋地想:水的温度会改变，它的体积也会改变；那么，另一方面，从水的体积变化，不是也可以测量温度的变化吗？

伽利略终于在1593年制造了第一个温度计。这个温度计是一个玻璃管，一端开口，另一端有一个胡桃大小的玻璃灯泡。使用时，先将玻璃灯泡加热，然后将玻璃管插入水中。随着温度的变化，玻璃管中的水面会上下移动，温度的变化和温度的高低可以根据移动的量来判断。但是，这种温度计会受到外界大气压力等环境因素的影响，而且误差很大。

为了开发一种更精确的温度计，伽利略的学生和当代科学家已经做出了巨大的努力来改进它。其中，法国人布利克斯发明的温度计取得了突破。他将水银装入一个完全封闭的玻璃管中，并将玻璃泡缩小到非常小的程度，这样温度计就具备了现代温度计的雏形。

玻璃水银温度计(网络图)

现代水银温度计是由荷兰人瓦伦海特于1709年发明的。他观察了水沸腾时的温度，水和冰混合时的温度，以及盐水和冰混合时的温度。经过反复验证，某一浓度盐水固化的温度最终设定为0度，纯水固化的温度设定为32度，水在标准大气压下的沸腾温度设定为212度。华氏温度用度来表示，也就是华氏温度计。在华氏温度计诞生的同时，法国人莱缪尔发明的温度计也诞生了。他认为水银的膨胀系数太小，不能用作温度测量物质。他在反复练习中发现了酒精的特性。在水的冻结温度和沸腾温度之间，含有五分之一水的酒精可以从1000单位体积膨胀到1080单位体积。根据这个膨胀原理，他把冰点和沸点分成80份，并把它们作为他的温度计的温度刻度，这就是莱勒温度计。

据说中国的水银温度计将在2020年停止生产，所以让我们赶快去“探索水银温度计”。

沃伦黑特肖像(网络地图)。