Цельсій не винаходив шкалу Цельсія
Як Цельсій визначив свою шкалу?
Е, він взяв точку замерзання води і зробив її нулем, потім він взяв температуру кипіння води і сказав, що це 100.
Він вирішив, що сотня є хорошою кількістю поділу між двома точками.
Так?
Так, от тільки він цього не робив.
Справді?
Цельсій ніколи не розробляв і не використовував шкалу, яка тепер носить його ім’я.
Ти розігруєш мене?
Ні, Майкле, я не жартую.
Це шведське місто Упсала, що розташоване за 70 кілометрів на північ від Стокгольма.
А ось будинок, де жив Цельсій.
У 1741-му він був професором астрономії в університеті Упсали.
А це - перший термометр Цельсія.
Чи ні?
Це перша шкала Андерса Цельсія, нанесена на старий термометр.
Отже, тут шкала Деліля зліва і нова шкала Цельсія справа.
Ці кілька позначок показують, що Цельсій придумав розділити проміжок між точками замерзання і кипіння води на 100 градусів.
Перші спостереження за шкалою він провів на різдво 1741 року.
Але, чи помітили ви що-небудь дивне?
Я маю на увазі, що 50 всередині шкали, але числа зростають в напрямку до колби термометра.
Цельсій зробив свою шкалу перевернутою.
Він точці кипіння призначив нуль, а точці замерзання - 100 градусів.
Чому він так зробив?
Ну, по-перше, він просто повторив за іншою шкалою на термометрі.
Шкала Деліля також мала нуль у точці кипіння, збільшуючись до 150 у точці замерзання.
Найімовірніша причина, чому обидві шкали були перевернутими, полягає в униканні від’ємних значень.
У Швеції буває набагато холодніше точки замерзання, але ніколи не буває більше точки кипіння, тож не потрібно турбуватися стосовно мінусів і це допомагає уникнути помилок.
Я думаю, було б дуже дивно, якби вода кипіла при нулі і замерзала при ста градусах.
Хіба не дивно?
Хоча зараз це й може здатися дивним, проте не має жодних вагомих підстав віддавати перевагу зростаючій шкалі замість спадної для вимірювання ступеня чого-небудь, як от гарячого чи холодного.
До самої смерті від туберкульозу у 1744 році Цельсій використовував перевернуту шкалу.
То хто ж розвернув її?
Кому ми повинні бути вдячними за сучасну шкалу Цельсія?
У 1745 році, всього через рік після смерті Цельсія у журналі Температур Упсали з’явилась нова колонка, що використовує сучасну шкалу і її названо Екстром.
Екстром виготовляв інструменти в Упсалі, а в 1747 році була додана інша колонка під назвою Стромер, який був наступником Цельсія на посаді професора астрономії, знову ж таки із сучасною шкалою.
Але був ще один професор Упсали, який заявив, що саме він перевернув шкалу, і це відомий біолог Карл Лінней.
Він сказав, що перевернув шкалу, коли замовив термометр в Екстрома для своєї теплиці.
Хто б це не був, ми знаємо, що до 1745 в університеті Упсали вже був термометр зі шкалою, яка тепер нам відома як шкала Цельсія.
От тільки цей термометр не був першим з будь-коли створених.
У 1743 році, за рік до смерті Цельсія, французький вчений, який працював у Леоні, незалежно створив термометр з нулем в точці замерзання води і ста градусами в точці кипіння.
Його звали Жан П'єр Крістін.
То, чому ж ми не говоримо "градус Крістіна" замість "градуса Цельсія"?
Ну, довгий час ця температурна шкала взагалі не мала імені в назві і звалася "стоградусною шкалою", що означало сто поділок, або кроків.
Проблема була в тому, що термін "стоградусна" в деяких мовах мав інше значення.
Зокрема, слово "градус" означало одну соту прямого кута.
Тож, щоб усунути цю плутанину, міжнародне бюро мір і ваг у 1948 році вирішило перейменувати стоградусну шкалу на честь вченого, привівшего її у відповідність з іншими шкалами - Кельвіна і Фаренгейта.
Можливо, вони обрали Цельсія через популярну у 1800-х німецьку книгу з хімії написану Берцеліусом.
У ній Берцеліус вказав на Цельсія як першого, хто розробив шкалу з нулем у точці замерзання води і сотнею в точці кипіння, поширивши міф, що Цельсій створив цю шкалу.
То Цельсій не заслуговує мати своє ім’я увічненим на картах погоди по усьому світу?
Ні.
Тобто, зробити дві відмітини і визначитися з кількістю градусів між ними - це могли зробити й інші.
І, як показує історія, робили.
Але Цельсій встановив, які фізичні процеси можуть надійно забезпечувати фіксовану температуру.
Коли він працював, використовувалися близько тридцяти різних шкал.
На деяких термометрах можна було побачити вісімнадцять різних шкал.
Для фіксованих опорних точок на одних шкалах використовувалась температура в найглибшому підвалі Паризької обсерваторії, для інших - температура плавлення масла, внутрішня температура тіла деяких тварин, або температура в найспекотніший день літа в Італії, Сирії або Сенегалі.
Ці ненадійні шкали з неузгодженими конструкціями термометрів робили запис точних температур практично неможливим, не кажучи вже про обмін результатами між ученими.
Цельсій вирішив цю проблему кількома способами.
Він показав, що сніг, який плавиться, має одну і ту ж температуру, незалежно від географічної широти чи атмосферного тиску.
Він також встановив залежність між температурою кипіння води і тиском.
Теж термометр можна відкалібрувати за будь-яких умов.
Він уможливив створення універсальної надійної системи вимірювання температури.
І саме тому одиницею вимірювання температури став градус Цельсія.
Хоча сама шкала не була створена ним.
І, фактично, сьогодні шкала Цельсія більше не визначається тією чи іншою точкою фазового переходу води.
Натомість вона базується на шкалі Кельвіна, яка визначається потрійною точкою води, при якій тверда, рідка і газоподібна фази перебувають у рівновазі.
І це 273 цілих і 16 сотих Кельвіна.
Це фіксує величину градуса Кельвіна, який має таку ж величину, як і градус Цельсія.
Нуль за шкалою Цельсія дорівнює 273,15 Кельвіна.
Це означає, що насправді означає, що чиста вода кипить при 99,97 градуса Цельсія, і замерзає при одній десятитисячній градуса Цельсія.
В універсальній системі вимірювання температур ми завдячуємо величезній кількості вчених.
Так що літера Це після символу градуса вказує не лише на Цельсія, Крістіна, чи Карла Ліннея, а на цілу спільноту вчених, чиї роботи протягом століть зробили шкалу настільки хорошою, що ми сприймаємо її як щось належне.
