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没有温度计的年代,古人是如何测量温度的?

2023-03-03 23:02:06 373

摘要:“麻烦测一下体温。”疫情期间,为了大家的健康与安全,很多场景之下我们都需要测量体温。那在现代体温计还没发明之前,人们是如何判断自己的体温是否正常,又是如何测量室内室外温度的呢?今天就来和大家聊一聊关于“测温度”的话题。体感冷暖觉寒暑中国人很...

“麻烦测一下体温。”疫情期间,为了大家的健康与安全,很多场景之下我们都需要测量体温。

那在现代体温计还没发明之前,人们是如何判断自己的体温是否正常,又是如何测量室内室外温度的呢?

今天就来和大家聊一聊关于“测温度”的话题。

体感冷暖觉寒暑

中国人很早就发现,健康人的体温是恒定的。于是将正常体温作为标准温度,即现代的37摄氏度,以此推测体表温度是高还是低,即中医所谓“发热”与“发寒”。


中国最早的中医典籍《黄帝·内经》里已记载了测体温诊病的情况:“尺热曰病温,尺不热脉滑曰病风 。”所谓“尺热”“尺不热”,是指发烧与不发烧。

“尺”为腕端脉穴之一,与“寸”“关”相连,统称“寸关尺”,是中医看病时必测摸部位。中医望、闻、问、切四法之“切”法,就是测脉相和体温,切在尺部。望、闻、问、切四法为古代名医扁鹊所创,据《史记·扁鹊传》记载,扁鹊为战国时名医。由此可见,如何测量体温并据此判断病症,先秦时期的中医已有一套系统的方法。

值得注意的是,现代医学测量体温时常用的“腋下温度”,在南北朝时已普遍使用。古代人就充分地认识了这种特殊的“温度计”,并在制奶酪、豆豉、养蚕、茶叶的加工工艺中应用。

《齐民要术》卷八“作豉法”中有这样的说法, 制作豆豉,要布置暖和、太阳晒不着的屋子,温度保持人体腋下温度为最佳, 即 “大率常欲令温如人腋下为佳”“ 以手刺堆中候,看如腋下暖”。

在制作豆豉的过程中,每天还要进屋里去观察两次,用手插进豆子堆中,看是否需要翻动,“如人腋下暖,便翻之”。可见虽然四季温度不同,制作温度也会相应改变,但以人体恒温来测试食物制作所需温度反而不受环境温度影响。

另外还提及牧民制奶酪,使奶酪的温度“小暖于人体,为合时宜”,其中道理自然是一致的。据此可以得出这样的结论:最晚在南北朝时中国人已测腋温,知道腋下温度更稳定和准确。

养蚕

宋代农学家陈旉在论及洗蚕种的水温时说:“调温水浴之,水不可冷,亦不可热,但如人体斯可矣。”元代农学家王祯在论及养蚕的最佳室温时指出,养蚕人“需著单衣,以为体测:自觉身寒,则蚕必寒,使添熟火;自觉身热,蚕亦必热,约量去火”。

焙茶

宋代茶学专家蔡襄曾说过,茶叶“收藏之家,以蒻叶封裹,入焙中两三日,一次用火常如人体温,温则御湿润,若火多则茶焦不可食”。

精准测温时代

[ ℃ ]、[ ℉ ]、[ °Rφ] 这是我们常见的温标,也是我们目前常用的温度标准。不过关于温度,当一切没有定论之前又是怎么样的呢?

1650 年,托斯卡纳大公费迪南多二世·德·美第奇对旧式测温仪进行了关键设计更改,实现了另一项突破。他被认为是第一个创造出不受气压影响的密封设计测温仪的人。

1654 年,据说受伽利略的启发,他发明了密封玻璃温度计,即将装有有色酒精的管子的玻璃尖端密封起来。该温度计由一个垂直的玻璃管组成,里面装满了蒸馏酒,其中不同气压水平的玻璃气泡随着温度的变化而上升和下降。他非常热衷于测量热量,甚至在 1657 年创办了一家私立学院,研究人员在那里探索了他们温度计的各种形式和形状,包括带有螺旋圆柱的华丽外观设计。


整个欧洲一直没有公认的温度校准标准。人们试图找到参考点的方式非常随意;他们使用的标准范围很广,例如融化的黄油的熔点、动物的内部温度、巴黎天文台的地窖温度、各个城市一年中最热或最冷的一天,以及厨房火中燃烧的煤温。始终没有两个温度计记录相同的温度,因此人们无法取得共识。


冰点,成了第一个被公认的温度标准。丹麦天文学家奥莱·克里斯滕森·罗默宣布了一项将永远改变温度测量的创新。


1701 年,他有一个想法来校准一个相对于更容易获得的东西的标度:水的冰点和沸点。与我们测量 1 小时内分钟的方式类似,可以将这些点之间的范围划分为 60 度。尽管这是他本可以做的,而且会很棒,但他并没有完全做到。

尴尬的是,由于他最初使用冷冻盐水作为低端校准点,因此他测量的水的冰点出现在 7.5 度,而不是0。今天被称为罗氏温标,它具有历史意义,但并未正式使用。

1

1689年

随着整个欧洲对测温仪的兴趣持续增长 ,一位年轻的商人发现这些 仪器正成为越来越受欢迎的贸易商品。他还发现它们非常迷人。他的名字是丹尼尔·加布里埃尔·华伦海特,生于波兰。

2

1708年

他的命运是因毒蘑菇而改变的。

当丹尼尔年仅12 岁的时候,他的父亲和母亲死于食用毒蘑菇 。因此,他和他的兄弟姐妹一起被新的监护人收留,开始了从商做学徒的生涯。年轻的丹尼尔对这个职业并不关心 。他对科学和玻璃吹制更感兴趣,以研究、创造和设计温度计和气压计为使命。但在他对这些活动的不懈追求中,累积了他无法偿还的债务。华伦海特通过逃离他的出生国摆脱了他的命运。他需要等到 24 岁那年,才能获得遗产并能够偿还他的债务。他在德国、丹麦和瑞典游荡了12年,同时继续追求他热爱的科学。

在这一种温标中,原本零度设在盐水的冰点 。水的沸点被定义为60度。

后来罗默发觉纯水的冰点与盐水间的距离约为整条刻度的八分之一(约7.5 度),于是他改为把较低的定点定在纯水的冰点,作为 7.5 度整。这样做并没有大幅改变这个温标,但是把参考物改成纯水 ,却把校正工作变得更容易。

3

1709年

华伦海特发明了酒精温度计。

4

1714年

华伦海特发明了玻璃水银温度计 (第一个广泛使用的、实用的、准确的温度计)。

5

1724年

华伦海特推出了以他的名字命名的标准温度标尺华氏温标(第一个被广泛使用的标准化温度标度),从而为精确测温时代奠定了基础。换句话说,华氏的发明开创了测温历史上的第一次革命(与温度测量方法有关的物理学分支)。从 1710 年代初期到电子时代开始之前,玻璃水银温度计是有史以来最可靠、最准确的温度计之一。

在全球采用公制刻度后,华氏系统被瑞典天文学家安德斯·摄尔修斯于 1742 年发明的刻度所取代。安德斯·摄尔修斯是科学领域中使用及发表仔细的实验以求定义出国际温标的第一人。


1742 年他在以瑞典语发表的论文《温度计上两个持续度数的观测》中提出了摄氏温标,他报告了检查水的冰点是否跟纬度(或大气压力)无关的实验。他确定了水的沸点跟大气压力的关系(跟现代数据非常吻合)。


他还给出一条若气压跟某标准气压不同时量度沸点用的定律。原本他的温度计是以水的沸点为 0 度,而冰点则为 100 度。

后来,这个温标于1745年由卡尔·林耐将其颠倒,以水的沸点为100 度,而冰点为 0 度,并一直沿用至今。

文源:《一只早飞千年的鸟:中国古代气象观测与测量科技》

作者:黄卫

绘者:黄缨童

文中图源自图书

版权归原作者所有

编辑:张润昕


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来源:原点阅读

编辑:云开叶落

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