伽利略发明的温度计原理（让伽利略的发明更伟大）

伽利略发明的温度计原理（让伽利略的发明更伟大）伽利略身后，又有很多科学家对这种“原始”温度计进行了改良。但是，这种温度计有个很大的缺点：由于水是露在大气里的。水柱的升降除受气温的影响外，还受到大气压的影响，所以，水柱的高低并不能准确反映气温的变化。但不管怎么说，这仍然不失为是一项伟大的发明，为人类准确测量外界温度指明了方向。当然，这种温度计仅限于测量气温变化，类似于现在的“寒暑表”，还没有被应用到医学上。伽利略（Galileo Galilei，1564-02-15-1642-01-08）1593年，伽利略利用气体热胀冷缩的原理制成了世界上第一只温度计。这种气体温度计是用一根细长的玻璃管制成的。玻璃管的一端制成空心圆泡形;另一端开口，事先在管内装进一些带颜色的水，并将这一端倒插入盛有水的容器中。在玻璃管上等距离地标上刻度。当外界温度升高时，玻璃泡内气体膨胀，玻璃管中的水位就会降低；反之，当外界温度降低时，玻璃球内气体收缩，玻璃管中的水位

几乎每个人都发过烧，几乎每个发过烧的人都有过用温度计测量体温的经历：将温度计放到嘴里或是腋下，保持5分钟以上，抽出来对照刻度就能知道自己当下的准确体温。那么这种简单方便的仪器是什么时候发明的呢?在温度计发明之前 医生看病用，要想知道病人的体温，用的是什么方法呢？

温度计是我们测量体温最常用的工具。

首先让我们来了解第二个问题。温度计发明之前，不论是东方还是西方的医生，了解病人“热度”的工具就只有——手！是的，你没听错！医生用自己的手接触病人的身体来做判断病人体温的高低，如果碰巧那天医生也有轻微发热或是刚刚摸了比较凉的物体，那么，呃，绝对谈不上精确甚至靠谱的测量结果就出现了。因此，如何准确测量体温就成为医生们需要解决的一个难题。

这个难题的解决要感谢世界科学史上一位伟大的科学家——伽利略。是的，这次你也没听错！作为意大利著名的数学家、物理学家、天文学家，科学革命的先驱，他认为经验是知识的唯一源泉，主张用实验—数学方法研究自然规律，因此格外注重对实验数据的精确测量和记录。

伽利略（Galileo Galilei，1564-02-15-1642-01-08）

1593年，伽利略利用气体热胀冷缩的原理制成了世界上第一只温度计。这种气体温度计是用一根细长的玻璃管制成的。玻璃管的一端制成空心圆泡形;另一端开口，事先在管内装进一些带颜色的水，并将这一端倒插入盛有水的容器中。在玻璃管上等距离地标上刻度。当外界温度升高时，玻璃泡内气体膨胀，玻璃管中的水位就会降低；反之，当外界温度降低时，玻璃球内气体收缩，玻璃管中的水位就回上升。

1603年伽利略在演讲中演示过这种测温器:他把玻璃泡用手捂热，管中水面下降了一段高度，当玻璃泡冷却下来，水在管中又上升到原处。

但是，这种温度计有个很大的缺点：由于水是露在大气里的。水柱的升降除受气温的影响外，还受到大气压的影响，所以，水柱的高低并不能准确反映气温的变化。但不管怎么说，这仍然不失为是一项伟大的发明，为人类准确测量外界温度指明了方向。当然，这种温度计仅限于测量气温变化，类似于现在的“寒暑表”，还没有被应用到医学上。

伽利略身后，又有很多科学家对这种“原始”温度计进行了改良。

1616至1636年间，伽利略的朋友，意大利帕多瓦大学的教授桑克托瑞斯（S.Sanctorius，1561-1636）首次将量度观念应用到医学中，他把伽利略的发明进行了改进，并首次将其应用到医学领域。他的改进主要在外形上，他把原来的细长笔直的玻璃管改成弯曲蛇形状，体积也变得更小，玻璃管的圆球一端让病人进嘴里，用来测出体温。

1654年，伽利略的学生伏迪南又将改造更进一步：为了使温度计不受大气压力的影响，必须的把盛水的瓶子密封起来。但是在这样密封的瓶里，空气的膨胀和收缩就不大明显了。那能不能将空气换成热胀冷缩更为明显的其它材料呢？伏迪南想到了液体。他试验了许多中液体，发现酒精在受热或变冷的时候，体积变化很大。于是他将酒精装在玻璃球里。再把玻璃球加热，让一部分酒精成为蒸汽。等到酒精蒸汽把玻璃管里的空气全赶跑了，就把玻璃管的口子封闭。这样，不受大气压影响的温度计诞生了。

酒精温度计比伽利略的气体温度计要准确了很多，但也有不可克服的缺点：酒精的沸点是78摄氏度，如果所测温度在78摄氏度以上，玻璃管里模糊不清了。

1659年，法国人布利奥更进一步，将测温物质改为水银，这就是现代温度计的雏形。水银要到357摄氏度才沸腾，因此水银温度计可以测的温度，就比酒精温度计高得多。再加上水银是一种亮闪闪的银色的液态金属，观察起来也更清晰。

在温度计发明史上，还有一个不可忽略的名字就是华伦海特。丹尼尔·加布里埃尔·华伦海特(Daniel Gabriel Fahrenheit，1686-1736)，荷兰物理学家、工程师。他曾在德国、英国、丹麦和瑞典旅行学习，拜访过许多科学家和仪器制造者，后来也成为仪器制造专家。

丹尼尔·加布里埃尔·华伦海特（百度百科）

在华伦海特之前，人们制作的温度计上的刻度各不相同，在实际应用时很不方便。他就把温度计放在冰雪和盐的混合物里，看玻璃管里的水银降到哪儿，就在玻璃管上刻一条线，这时的温度计作为零度（当年所了解的最低温度）。再把温度计放在自己嘴里，看水银升到哪儿，又刻一条线。把这两条线之间平分成96格，从0度到96度。再用同样大小的格子，刻出零度以下和96度以上的度数。其他的液体（如酒精）也可以用同样方法来定刻度。这就是著名的“华氏温标”（Fahrenheit temperature scale）。用符号℉来表示。1724年，以华伦海特名字命名的“华氏温标”正式确立，同年他被选为英国皇家学会会员。在华氏温标创立后相当长一段时间，它都是最被人接受的温度量度。时至今日，美国人仍然在日常生活中使用华氏温标。

此外，华伦海特还发明了净化水银的方法，他制作的这种改良版水银温度计能精确测量和读数，也被称为“华氏温度计”。

至此，在距伽利略发明第一支温度计100多年后，水银温度计的改良已基本完成。改良后的温度计不论从精确度还是方便性上都实现了质的飞越，它让伽利略的发明变得更伟大，更完善。

如今随处可见的水银温度计（网络图）

随着科学技术的发展和现代工业技术的需要，测温技术在经历一次又一次的革新，温度计的种类也越来越多，如用于精密测量的气体温度计、测量范围更广的电阻温度计、温差电偶温度计、用于高温和低浊测量的温差电偶温度计及专门用来测量500℃以上的温度的高温温度计等等。

但在医院，要测量体温，我们碰到的最常见的“好伙伴”还是那支银光闪闪的水银温度计（虽然电子体温计已较为普遍，但水银温度计以其价格低廉、操作方便、测量准确的特点依然为大多数医院所普遍采用）。也许。在不久的将来，这个 “好伙伴”也会渐渐离我们远去，但其背后那一长串发明者的名字却应该让我们铭记。