Ми використовуємо слово «температура» ледь не щодня, однак при цьому чітко визначити суть цього явища – завдання не із простих. Історія створення температурних шкал особисто мене дуже захоплює, адже по суті потрібно було виразити наші інтуїтивні відчуття «тепло-холодно» і привести їх до єдиного стандарту.

У 1724 році німецький фізик Габріель Фаренгейт запропонував шкалу вимірювання температури. Це було подією, оскільки у 18 столітті питання вимірювання температури ще не було вирішене, тож зручну шкалу із захватом прийняли у Королівському товаристві. Так як Британська імперія займала на той час чималі території, шкала Фаренгейту стала дуже швидко використовуватися по всій земній кулі.

термометр Ференгейта
термометр Ференгейта

Для адекватного та сталого відтворення температури вчений обрав кілька реперних точок. Перш за все, Фаренгейт хотів створити позитивну шкалу, в якій би за нуль приймалася найнижча температура. У рік створення шкали зима в Данцигу (Польща), де працював вчений, видалася холодна, і температуру за вікном вдалося відтворити досить дивною на наш погляд сумішшю – таненням льоду, нашатирного спирту і кухонної солі. Саме температура танення цієї суміші була прийнята за 0 °F. До речі, нічого незвичайного в цьому експерименті не було, так як плавлення льоду у ванні з розчинами солей – це був стандартний спосіб отримати низькі температури в лабораторних умовах у 18 столітті. Друга точка на шкалі – це температура танення льоду в воді, виміряна  при 32 °F, а третя – нормальна температура тіла людини – 96 °F. Вчений знайшов, що різниця між кипінням і замерзанням води дорівнює 180 (212-32), тож було дуже зручно прийняти значення 1/180 за градус Фаренгейта. Температурна шкала Фаренгейта стала популярною завдяки використанню перших ртутних скляних надійних термометрів (ним же і винайдених). Забігаючи вперед, скажемо, що з часом шкала Фаренгейта неодноразово уточнювалася і наразі її градус визначається через Кельвін.

Через 18 років після Фаренгейта шведський астроном і фізик Андерсен Цельсій запропонував свою градуйовану стоградусну шкалу, в якій 0 градусів відповідає температурі кипіння води, а 100 – точці танення льоду. Згодом незалежно один від одного Крістіан і Стромер перевернули шкалу Цельсія, зробивши 0 °С початковою точкою відліку – точкою танення льоду. У такому вигляді  шкала дійшла до наших днів, завоювавши популярність в світі.

Зараз в практично весь світ вимірює температуру у градусах Цельсія. Окремо стоять Сполучені Штати, де все продовжують міряти в милях, футах і Фаренгейтах. Прихильники Цельсія впевнені, що стоградусна шкала зручна і естетична, заснована на всім відомих властивостях води. У тих же Фаренгейтах діапазон від танення льоду до кипіння води приймає не «круглі» значення, а саме від 32 °F до 212 °F. До того ж градус Кельвіна і Цельсія збігаються, а для перерахунку у Фаренгейти потрібно користуватися більш складними формулами.

Прихильники Фаренгейту стверджують, що шкала Цельсія зручніше для вчених і складних технологічних процесів, для людини ж – шкала Фаренгейту. Шкала Фаренгейту дійсно дуже зручна для щоденного вимірювання погоди, вона містить більше поділок і існує безліч «відтінків температур» – ціла сотня! Адже шкала Фаренгейту від 0 до 100 охоплює річний температурний діапазон: від -30 до +40 за Цельсієм. Дуже часто термометри за Фаренгейтом роблять круглими, тоді точка замерзання солоної води знаходиться при 0 °F, а кипіння – при 180 °F, тож  виходить такий собі розгорнутий кут і у верхній півкулі дуже легко визначати температуру навколишнього середовища.

Андерс Цельс - швед, астроном і математик
Андерс Цельс – швед, астроном і математик

Але все ж таки у 1970 році майже всі країни перейшли до шкали Цельсія (як окремий випадок переходу до метричної системи – міжнародної десяткової системи одиниць, заснованої на використанні метра і кілограма). У 1975 році Конгрес США також розглядав питання про перехід на стандартні одиниці, але закон… провалився. Тим не менше, використання єдиних стандартів залишилося добровільним. Так як закон не носив обов’язковий характер, природно, що більшість його не дотримувалося. Хоча у фармацевтичній промисловості, щоб не плутатися в дозах, використовують міліграм або грам речовини.

До речі, є сумні і збиткові наслідки відмови від використання стандартів вимірювання. У грудні 1998 року розбився супутник Mars Climate Orbiter, який повинен був вийти на орбіту Марсу і фіксувати атмосферні умови, температуру, вміст водяної пари. Аварія сталася через помилки в розрахунках. Виробник Lockheed Martin розраховував імпульс, що виробляються двигунами, використовуючи метричну систему (ньютон-секунди). У своїх розрахунках NASA вирішило, що використовуються стандартні одиниці (фунт-секунди). У результаті орбітальний апарат увійшов в атмосферу Марсу на траєкторію нижче, ніж необхідно, і двигуни не впоралися з перегрівом (Джерело: http://listverse.com/2014/10/02/10-times-nasa-totally-dropped-the- ball /).

Виходячи з цього можна припустити, що перехід до Цельсія у США таки відбудеться, однак дешо пізніше ніж в інших країнах. У науці ж взагалі суперечок немає. Там давно править лорд Кельвін, який свою температурну шкалу запропонував найпізніше (в 1848 році). В якості точки відліку був прийнятий абсолютний нуль – температура, при якій хаотичний рух молекул припиняється, а другою реперною точкою є потрійна точка води. Це строгі значення температури і тиску, при яких вода може   перебувати у трьох станах: твердому, рідкому і газоподібному (273,16 К або +0,01 ° C).

Як то кажуть, неважливо, хто був першим, тому що в історії температури назавжди залишилися всі три видатних вчених. І кожен з них отримав своїх прихильників і послідовників, тому що передусім всім  нам їх відкриття істотно полегшили життя. Тепер ми знаємо, коли надіти куртку, а коли шорти; при якій температурі виходять чудові кекси і коли можна не йти в школу чи на роботу.