Период колебаний маятника зависит от его длины (расстояния от точки подвеса до центра качания). Если стержень маятника металлический, то с увеличением температуры длина его вырастет, а часы начнут отставать. Потому достаточно долго делали часы с деревянным стержнем маятника. Однако на точность хода таких часов оказывает влияние изменение влажности.
В начале 18 века было изобретено несколько способов температурной компенсации длины металлических маятников. Устройство ртутного маятника видно на фотографии. С повышением температуры удлинение стержня маятника компенсируется повышением уровня ртути в запаянных колбочках. Количество ртути в них подобрано таким образом, чтоб расстояние до центра качания маятника практически не менялось в достаточно широком диапазоне температур.
Более поздние компенсационные маятники, уже не содержали ртуть, а состояли из трех латунных стержней и двух цинковых, расположенных между ними. Удлинение латунных стержней компенсируется удлинением цинковых стержней, происходящим в противоположном направлении.
Экспериментальные исследования теплового расширения (типа кольца и шара, нагревание последнего приводило к застреванию в кольце до сравнивания температур) в 18 веке привели к характерной путанице понятий, царившей почти до середины 19 столетия. Говорили, например, что "ртуть расширяется равномерно", забывая добавить, по отношению к какому эталону определяется это расширение. Между тем в качестве мерила неявно предполагалась та же ртуть, поскольку за равные интервалы температуры принимались интервалы, дававшие равные значения расширения ртути. При этих условиях утверждение о том, что ртуть расширяется равномерно, лишено смысла, точно так же как нет смысла и в утверждении, что видимое движение неподвижных звезд "равномерно", если само это движение служит для определения равных интервалов времени.
Точное сопоставление показаний ртутного и воздушного термометров было произведено в 1815 г. Дюлонгом и Пти, которые пришли к заключению, что если расширение ртути считать равномерным, то расширение воздуха не будет равномерным, и наоборот. Однако полное выражение эти идеи получили лишь в работе Уильяма Томсона (лорда Кельвина), опубликованном в 1848 г., где вводится термодинамическая температурная шкала, не зависящая от применяемого термометрического вещества, почему она и получила название "абсолютной термометрической шкалы". Он объяснил ее название следующим образом: "Для этой шкалы характерна полная независимость от физических свойств какого-либо конкретного вещества". Так как "бесконечный холод должен соответствовать конечному числу градусов воздушного термометра ниже нуля", а именно: точке, "соответствующей объему воздуха, уменьшенному до нуля, что будет отмечено на шкале как -273 °С".
Однако ... что то подсказывает мне, что ртутный маятник Грэхэма еще покажет себя с новой стороны, которую не учли физики до сих пор. Посмотрите внимательно на маятник, вам не хочется в него что либо добавить? Природа не терпит пустоты. (с) Аристотель )))))
Поддержать автора канала на чашку кофе можно по этой ссылке.