Всем нам хорошо знакомо понятие температуры. Пользуясь термометром, мы узнаем насколько тепло у нас в комнате и какая погода на улице, а градусник подмышкой может показать температуру собственного тела. При этом мало кто задумывался, что такое вообще температура.
Первые исследователи этого свойства материи полагали, что в веществах присутствует некий теплород, который «перетекает» от более нагретого вещества к менее нагретому. Сейчас наука полагает, что температура – это скорость хаотического движения молекул или атомов вещества. Но, думаю, и этот вариант не окончательный, так как в квантовой физике это определение не объясняет многих свойств элементарных частиц (существование которых тоже с некоторых пор под вопросом). Но вернемся к теме статьи.
Одним из первых шкалу для измерения температуры предложил немец Габриэль Фаренгейт в 1724 году. Для создания своей шкалы он взял 2 реперные точки – температуру таяния льда и температуру кипения воды при нормальном атмосферном давлении. Разницу между этими двумя измерениями он разделил на 180 частей и присвоил им имя градусов (Фаренгейта). Почему на 180? Очевидно он полагал, что это удобнее, так как углы тоже измеряются в градусах. Логика исследователей тех далеких времен нам непонятна, поэтому придется просто смириться с этим.
По некоторым данным Фаренгейт первоначально в качестве 2-й реперной точки хотел избрать температуру здорового человеческого тела, для чего измерил эту температуру у своей жены и принял ее за 100 единиц. Но позже выяснилось, что жена в тот день недомогала, и у нее была повышенная температура. В результате температура здорового человека по Фаренгейту оказалась равной 96° F . Как видите, наука тоже не лишена курьезов.
Чуть позже (в 1730-м году) француз Рене Антуан Реомюр предложил свою шкалу. По-сути он сделал то же самое, но свою шкалу между точками таяния и кипения разбил уже на 80 частей. Этой шкалой довольно длительное время пользовались французы. Кроме того, Реомюр и Фаренгейт были знакомы и по данным некоторых источников именно он был автором идеи создания инструмента для измерения температуры и шкалы. Но Фаренгейт оказался порасторопнее своего друга, и его шкала была принята немного раньше.
Наконец, в 1742 году шведский ученый Андерс Цельсий предложил свою шкалу, разбив расстояние между теми же реперными точками на 100 частей. Правда, поначалу эта шкала была перевернута. То есть у Цельсия вода кипела при температуре 0 ° и замерзала при 100 ° . Но позже он все таки развернул шкалу и, как вы знаете, именно этой шкалой мы пользуемся по сей день. Впрочем, именно она теперь вошла в международную систему мер.
Действительно, шкала Цельсия оказалась самой удобной для применения в быту, метеослужбе, медицине и других областях. Но для науки она была не совсем удобна по нескольким причинам. Во-первых неточность реперных точек. Ведь точка таяния льда и точка кипения воды зависят от давления воздуха и от высоты над уровнем моря. Да и измерить их с высокой точностью сложно. Кроме того, это относительная шкала. То есть в ней могут быть положительные и отрицательные значения. А это тоже не всегда удобно.
И вот, в 1848 году, английский физик Уильям Томпсон (впоследствии лорд Кельвин Ларгский из Айршира) предложил абсолютную шкалу температур, где единственной реперной точкой должен был стать абсолютный ноль, то есть минимально возможная температура, при которой атомы должны остановить свое хаотическое движение (теоретически). Тут сложно сказать, какие мотивы двигали физика, но с делением шкалы он заморачиваться не стал – взял такое же, как у Цельсия. А реперную точку вичислил эмпирически, наблюдая за графиками охлаждения газов. Но и он отталкивался от «тройной точки воды». В результате 0 ° Цельсия оказался равен 273.16 ° Кельвина.
Надо отметить, что шкала Кельвина несколько раз пересматривалась с целью ее точной привязки. В последнем случае ее постарались привязать к постоянной Больцмана.
В итоге можно констатировать, что цена 1 градуса на шкале Кельвина и Цельсия одинакова. Эти шкалы просто сдвинуты на 273 градуса. А вот цена делений других шкал не совпадает с Цельсием. Так 1°F (Фаренгейт) = 1°С х 9 / 5 +32, а 1°R (Реомюр) = 1°С х 4 / 5
На самом деле шкал для измерения температуры было создано существенно больше. Я упомянул наиболее известные. Надеюсь, эта информация будет вам полезна.
Ну и напоследок, для тех, у кого хватило терпения дочитать до конца, вопрос на засыпку. Приводить точное определение температуры я все-таки не буду, так как оно очень размытое и неопределенное (как и многое другое в науке). Если коротко и не противореча смыслу, то Температура – это степень нагретости тел или сред (в том числе и воздуха).
Так вот, вопрос: какая температура в космосе?
Думаете абсолютный ноль? Не уверен.
Нам говорят, что космос пуст, там вакуум. Значит, там нет среды и нет тел (звезды и планеты не в счет). Тогда по логике в космосе нет никакой температуры! У вас другое мнение? Поделитесь.