Найти в Дзене
Стройхак

«Фаренгейт против Цельсия»: Как температура стала полем битвы ученых

Оглавление

В Российской Федерации мы измеряем температуру окружающей среды либо вещества по Цельсию. А потому каждый с детства знает, что вода замерзает при 0°C и кипит при 100°C. И всё кажется таким логичным, правильным и устоявшимся…

Температурные шкалы — это не просто цифры на термометре.
Температурные шкалы — это не просто цифры на термометре.

… Но почему тогда в США до сих пор используют Фаренгейт? Почему кто-то вообще решил, что замерзание воды — это не главное, отчего следует отталкиваться при попытке разграничить температурные значения?

Температурные шкалы — это не просто цифры на термометре.
Температурные шкалы — это не просто цифры на термометре.

Давайте же сегодня наконец-то разберёмся с тем, как появились эти шкалы, почему они такие разные и зачем нам вообще знать и шкалу измерений Цельсия, и шкалу измерений Фаренгейта.

История температурных шкал

Температурные шкалы — это не просто цифры на термометре. Это результат многовековых экспериментов, ошибок и споров учёных. Всё началось с того, что люди поняли: температуру нужно как-то измерять. Но как? В XVII–XVIII веках каждый уважающий себя учёный считал своим долгом создать собственную систему измерений и войти в историю. И потому тут же начался самый настоящий хаос.

Наглядное сопоставление.
Наглядное сопоставление.

Одним из первых учёных, кто пытался «обрамить и обуздать температуру» был Галилей, который предложил использовать расширение жидкости для измерения. Но его система была неудобной и неточной.

Галилео Галилей.
Галилео Галилей.

Потом появились шкалы Ньютона, Реомюра, Рёмера и, конечно, Фаренгейта и Цельсия. Каждый из них выбирал свои «точки отсчёта». Кто-то ориентировался на замерзание воды, кто-то — на температуру человеческого тела, а кто-то — на самые холодные вещества, которые можно было получить в лаборатории.

Фаренгейт отказывается от воды

Даниэль Габриэль Фаренгейт — немецкий физик, в 1724 году предложил свою шкалу. И она была... странной. Ну, по крайней мере, с точки зрения современного человека.

Гравюра, показывающая первые эксперименты с замером температуры.
Гравюра, показывающая первые эксперименты с замером температуры.

Вместо того чтобы взять за основу воду — самое распространённое вещество на Земле с очень чёткими и понятными температурными свойствами, он решил использовать смесь льда, воды и хлорида аммония (нашатыря). Эта смесь искусственно давала температуру, близкую к самой низкой, которую можно было получить в то время. Фаренгейт решил, что это и будет его «ноль» — отправная точка отсчёта, перед которой нет ничего.

Почему не вода? Всё просто: вода — это слишком банально. Да и «от воды» трудно замерить сверхнизкие космические температуры. А потому Фаренгейт хотел создать шкалу, которая была бы максимально точной и универсальной.

Дом, в котором Габриэль Фаренгейт умер в 1736 году, на площади Плейн, Гаага
Дом, в котором Габриэль Фаренгейт умер в 1736 году, на площади Плейн, Гаага

Верхней точкой он выбрал температуру человеческого тела — 96°F (позже её скорректировали до 98,6°F). И да, между нулём и верхней точкой он разделил интервал на 96 градусов. Почему? Потому что это число легко делится на 2, 3, 4 и так далее.

Цельсий: вода как эталон

Андерс Цельсий — шведский астроном, в 1742 году предложил свою шкалу. И он поступил проще: взял за основу воду, благодаря которой все мы знаем, что 0°C — это точка замерзания, 100°C — точка кипения. Всё логично, всё понятно.

Вода — это основа жизни
Вода — это основа жизни

Но почему именно вода? Потому что вода — это основа жизни. Она везде. И везде у неё почти одинаковые свойства с точки зрения влияния температуры окружающей среды. Ко всему прочему Её легко использовать в экспериментах. И, главное — её свойства на тот момент уже были хорошо изучены.

Обсерватория Андерса Цельсия, современная гравюра.
Обсерватория Андерса Цельсия, современная гравюра.

Цельсий не стал «изобретать велосипед». Он просто сделал шкалу, которая была удобной и для учёных, и для обычных людей. И, как видим, его подход оказался более популярным, понятным и простым, нежели подход Фаренгейта. Именно поэтому сегодня шкала Цельсия используется почти во всём мире, кроме США и нескольких других «упрямых» стран.

Кельвин: абсолютный ноль

Но есть ещё одна шкала — Кельвин. Она появилась позже, в XIX веке, и её создатель — Уильям Томсон (лорд Кельвин), решил пойти ещё дальше. Он взял за основу абсолютный ноль — температуру, при которой прекращается всякое движение молекул. Это -273,15°C. И вот от этого «нуля» он начал свой отсчёт.

Шкала Кельвина не подходит для обычных людей.
Шкала Кельвина не подходит для обычных людей.

Шкала Кельвина не подходит для обычных людей, но часто используется в науке, особенно в физике и химии, потому что она позволяет работать с абсолютными значениями. Представьте, если бы вам сказали: «На улице 293 градуса по Кельвину». Звучит как-то не очень, правда?

Почему система Фаренгейта до сих пор жива

Теперь главный вопрос: почему система Фаренгейта до сих пор используется некоторыми странами на бытовом уровне? Ведь шкала Цельсия кажется более логичной. Ответ прост — традиция.

В США привыкли к Фаренгейту, и менять это никто не хочет. Да, это неудобно для остального мира, но так уж сложилось.

Кроме того, у Фаренгейта есть свои плюсы. Например, его шкала более «чувствительная». Один градус Фаренгейта — это меньше, чем один градус Цельсия. Это позволяет точнее измерять небольшие изменения температуры. Для повседневной жизни это может быть не так важно, но для некоторых научных и инженерных задач это имеет значение.

Соотношение шкал: как переводить?

Если вы вдруг окажетесь в стране, где используют Фаренгейт, вам нужно знать, как переводить градусы. Формула простая:

°C = (°F - 32) / 1,8

И наоборот:

°F = (°C * 1,8) + 32

Например, если на улице 68°F, то это 20°C. А если 100°F, то это уже 37,8°C.

Как видите, разница есть, и она существенная.


Двойная шкала в США
Двойная шкала в США

Может показаться, что вся эта история с температурными шкалами — это просто забавный факт из истории науки. Но на самом деле это важно. Понимание того, как устроены разные измерения, помогает нам лучше ориентироваться в мире. Мы начинаем понимать, что даже такие простые вещи, как температура, могут быть сложными и неоднозначными.

Уличный термометр с градусами по Цельсию и Фаренгейту
Уличный термометр с градусами по Цельсию и Фаренгейту

Кроме того, это напоминает нам о том, что наука — это не что-то застывшее и неизменное. Это процесс, который продолжается до сих пор. И кто знает, может быть, через сто лет мы будем использовать какую-то новую шкалу, которая покажется нам более логичной, чем Цельсий или Фаренгейт

Дочитали до конца? Значит понравилось! Ставь лайк и подписывайтесь на канал. А в ожидании новых публикаций рекомендую: