传教士对中国计量的贡献(1)(4)
2015-10-01 01:32
导读:在西方,伽利略(Galileo Galilei,1564-1642)于1593年发明了空气温度计。他的温度计的测温结果同样会受到大气压变化的影响,而且其标度也同样是任意的,
在西方,伽利略(Galileo Galilei,1564-1642)于1593年发明了空气温度计。他的温度计的测温结果同样会受到大气压变化的影响,而且其标度也同样是任意的,不具备普遍性。伽利略之后,有许多科学家孜孜不倦地从事温度计的改善工作,他们工作的一个重要内容是制订能为大家接受的温标,波义耳(Robert Boyle,1627-1691)就曾为缺乏一个绝对的测温标准而感到苦恼,惠更斯(Christiaan Huygens,1629-1695)也曾为温度计的标准化而做过努力,但是直到1714年,德国科学家华伦海特(Gabriel Daniel Fahrenheit,1686-1736)才发明了至今仍为人们所熟悉的水银温度计,[8]10年后,他又扩展了他的温标,提出了今天还在一些国家中使用的华氏温标。又过了近20年,1742年,瑞典科学家摄尔修斯(Anders Celsius,1701-1744)发明了把水的冰点作为100°,沸点作为0°的温标,第二年他把这二者颠倒了过来,成了与现在所用形式相同的百分温标。1948年,在得到广泛赞同的情况下,人们决定将其称作摄氏温标。这种温标沿用至今,成为社会生活中最常见的温标。
通过对比温度计在欧洲的这段发展历史,我们可以看到,尽管南怀仁制作的温度计存在着测温结果会受大气压变化影响的缺陷,尽管他的温度计的标度还不够科学,但他遇到的这些问题,他同时代的那些西方科学家也同样没有解决。他把温度计引入中国,使温度计成为人们关注的科学仪器之一,这本身已经奠定了他在中国温度计量领域所具有的开拓者的历史地位。
在南怀仁之后,我国民间自制温度计的也不乏其人。据史料记载,清初的黄履庄就曾发明过一种“验冷热器”,可以测量气温和体温。清代中叶杭州人黄超、黄履父女也曾自制过“寒暑表”。由于原始记载过于简略,我们对于这些民间发明的具体情况,还无从加以解说。但可以肯定的是,他们的活动,表现了中国人对温度计量的热忱。
(科教论文网 lw.nSeAc.com编辑发布) 南怀仁把温度计介绍给中国,不但引发了民间自制温度计的活动,还启发了传教士不断把新的温度计带到中国。“在南怀仁之后来华的耶稣会士,如李俊贤、宋君荣、钱德明等,他们带到中国的温度计就比南怀仁介绍的先进多了。[9]” 正是在中外双方的努力之下,不断得到改良的温度计也不断地传入了中国。最终,水银温度计和摄氏温标的传入,使得温度测量在中国有了统一的单位划分,有了方便实用的测温工具。这些因素的出现,标志着中国温度计量的萌生,而近代温度计量的正式出现,则要到20世纪,其标志是国际计量委员会对复现性好、最接近热
力学温度的“1927年国际实用温标”的采用。在中国,这一步的完全实现,则是20世纪60年代的事情了。
三、时间计量的进步
相对于温度计量而言,时间计量对于科技发展和社会生活更为重要。中国的时间计量,也有一个由传统到近代的转变过程。这一过程开始的标志,主要表现在计时单位的更新和统一、计时仪器的改进和普及上。
就计时单位而言,除去年月(朔望月)日这样的大时段单位决定于自然界一些特定的周期现象以外,小于日的时间单位一般是人为划分的结果。中国人对于日以下的时间单位划分,传统上采用了两个体系,一个是十二时制,一个是百刻制。十二时制是把一个昼夜平均分为12个时段,分别用子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥这12个地支来表示,每个特定的名称表示一个特定的时段。百刻制则是把一个昼夜平均分为100刻,以此来表示生活中的精细时段划分。
十二时制和百刻制虽然分属两个体系,但它们表示的对象却是统一的,都是一个昼夜。十二时制时段较长,虽然唐代以后每个时段又被分为时初和时正两部分,但其单位仍嫌过大,不能满足精密计时的需要。百刻制虽然分划较细,体现了古代计时制度向精密化方向的发展,但在日与刻之间缺乏合适的中间单位,使用起来也不方便。正因为如此,这两种制度就难以彼此取代,只好同时并存,互相补充。在实用中,古人用百刻制来补充十二时制,而用十二时制来提携百刻制。