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热力学传奇之一:伽利略不止会扔铁球,他还发明了这个

2020-01-01  本文已影响0人  科学史话

作为万物之灵的人类,现在我们已经傲视全球,登上了食物链的顶端,在不久的未来,或许我们还可以星际航行,去征服更大的未知世界,可是在蒙昧之初,我们这个弱小的物种是如何生存下来的呢?这是一个令人费解的问题。

人类是如何走上食物链顶端呢?

论速度,比不上羚羊,论力量,比不上狮虎,早期人类就是自然界的弱鸡,可是这只弱鸡有智慧,依靠智慧发现了最大的助力——火。

有了火之后,我们可以烤熟食物,增加营养,想一想生肉的滋味吧,是不是想来一顿烧烤,有了火之后,我们可以取暖,抵御风寒,虽然不再需要抱团取暖,貌似失去了撩妹的机会,可是想一想要是在阴冷潮湿的黑夜野外,燃起一堆火,是不是会吸引很多妹子呢?有了火以后,我们还可以防御大型食肉动物,即便是现在,面对这些食肉动物,我们也是弱鸡,可是有了火之后,我们就可以和他们抗衡。

有了火,我们就开始了征服地球的征程。

有了火,自然就有了热,有了热就需要对热进行测量,那么就产生了温度的概念,谁是第一个测量温度的呢?

当然是伽利略了,作为伟大的科学先行者,提起伽利略我们往往都会想起比萨斜塔上抛下的那两个铁球,其实这是不正确的,现在我们在比萨斜塔上抛下两个不同质量的铁球也不能同时落地,伽利略当年是用思想实验的方法来推证亚里士多德的理论不成立的。

伽利略

但是第一个温度计确实是伽利略制造的。

1593年,伽利略发明了第一支空气温度计。这种气体温度计是用一根细长的玻璃管制成的。它的一端制成空心圆球形;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。这样,当外界温度升高时,玻璃球内气体膨胀,使玻璃管中水位降低;反之,温度较低时,玻璃球内气体收缩,玻璃管中的水位就会上升。

伽利略温度计

伽利略的温度计是利用了气体热胀冷缩的原理,我们现在知道,气体体积的变化不但和体积有关还和气体压强有关,这就是说伽利略的温度计只能气体压强稳定的时空使用,换一个时间,例如早上到晚上,因为大气压强不同测量就会误差很大,换个地方,例如从海拔低的地方移到海拔高的地方就不能使用,而且伽利略温度计的液体是在敞口容器中,也难免会因为液体蒸发造成测量误差,最关键的一点是伽利略温度计不易携带,走到哪里都要端着一盆水,这个画面太有喜感了,所以伽利略温度计还只是温度计的雏形。

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