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温度计量丨中国古代的温度测量

2598    2022-10-28    发布者:中国测试杂志社    来源:逸夫计量博物馆

温度指冷热的程度

而此概念

古已有之

那你知道古人

是怎么测量温度的吗

今天让我们一起走进

中国古代的温度测量

观察自然现象知寒暖

在温度计出现以前,人们常凭自己的感官的感觉,如用手触摸物体来判别物体冷、热与其程度如何。但这存在极大的主观性。

不过,古人找到了一些较为客观地判别冷热程度的办法。战国时人们已经知道通过观察水的结冰与否来推知气温下降的程度。《吕氏春秋·慎大览·察今》记载道:“见瓶中之冰,而知天下之寒、鱼鳖之藏也。”即古人利用“水—冰—水”的形态变化,推测温度下降和升高的技术。汉代的《淮南子·说山》几乎有同样的记载:“睹瓶中之水,而知天下之寒”。因此,“冰瓶”或“水瓶”是中国最原始的温度计。

以人体体温为标准测温

虽然以体温判别周围物体的冷热程度,会因人而异。但体温又是古代最恒定的“温度计”。因正常人的体温基本相同。古人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。

北魏贾思勰曾指出,牧民作奶酪,使酪的温度“小暖于人体,为合适宜”;他又指出,作豆豉,“大率常令温如腋下为佳”,“以手刺(豆豉)堆中候,看如腋下暖”。

宋代蔡襄曾说过,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”。

观察发热物体的火焰颜色

火候最初的本意是,观察发热物体的火焰颜色。在金属冶炼或烧制陶瓷过程中,历代工匠都以火焰颜色来判别炉体内温度的高低。火候实际上是古人创造的一种经验的高温目测技术。虽然它具有很大的经验性,亦不能标出温高的具体数值,但它有充分的科学性。

火候观察法,不仅被历代冶铸、陶瓷等工匠沿用,也被炼丹家和药物学家所发展。古人为我们留下了许多物质的火焰颜色的记载,如战国时著作《考工记》,最早记述了冶铸青铜的火焰颜色。这个判别温度高低的方法与近代物理学中用光谱学原理,对不同物质的不同特征火焰及其所对应的温度,来鉴别物质的方法是一致的。

清初西方温度计知识的传入

最早把欧洲的温度计介绍到中国的是比利时传教士南怀仁。南怀仁于清顺治十六年来华,他著述的关于温度计的一本小册子《验气图说》于1671年刊行。该书后被收入他1674年撰成《新制灵台仪象志》一书的第十四卷中。

南怀仁制作的温度计,管子呈U形,管内注烧酒;以一水平线为基准,将管子划分成上半部较长、下半部较短的两部分,对应天气的冷热作了一些不等分的分度,以作为测量温度的标尺。这种温度计只能观察到温度的变化,也只能测量相对的冷热程度,实际上类似伽利略等人发明和使用的那种没有固定点而且温标是任意的空气温度计。



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