第64章 谈温度，讲热胀冷缩(1/1)

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张妙声抛出这个问题，其实是想让大唐人了解温度这个概念，这对科学的发展有着重要的作用。

中国从古代就已经知道冷热，懂得以二十四节气来定气候变化，其中就有冷热的变化。

但他们始终无法计量冷热的程度，这使日后化学发展受到了一定的阻碍，毕竟很多化学变化跟温度有关，无法测量温度，就很难发现和总结出很多的化学规律，无法提高化学知识，使得化学上的技术落后于国外。

如果今天能给大唐引入温度这个概念，也许能播下了一颗种子，将来总会发展壮大的，长成参天大树的。

“我们平时说人有高矮，到底有多高，我们有计量的尺度。可以量出楼高几丈，人高几尺，这就是长度。如果没有长度，我们就不知道到底有多高，一个裁缝没有了尺度，只靠眼睛看，觉得这人很高，那人很矮，这样可以给每个人做出合身的衣服吗？”

听众一想，确实不能，没有了尺度，衣服不可能合身，打造的兵刃也不趁手，房屋可能都是歪的，所以都承认尺度也就是仙人说的长度很重要。

那就好了。张妙声就接着展开：“大家想想，如果冷热也有尺度，我们把它叫做温度，是不是会很方便？”

听众们懵懵懂懂，觉得似乎好有道理，但又不明白是怎样的。脑子一般的伸出手掌想量些什么，又想起冷热如何能用手量。聪明的细细思考，如果冷热能计量，会是什么样，能做什么事？

“大家一定觉得难以想象，温度这个东西看不见摸不着的，不像长度这么好理解。不要紧，我们慢慢来。

第一步，我们先定下温度的尺度，将煮滚的水的温度定为一百度，和水刚刚结冰时的冰水混合物的温度为零度，如果我们有办法量出温度，让它变成像长度一样，将刚才的两个温度点之间的长度分成一百多份，这样每一份就是一度，就可以像标志一样直接看出温度了。

比滚水更热的温度就继续延伸出去，温度增加，超过了一百度；比冰水更冷的温度在向下延伸，温度减少，在零度以下，成了负数。”

张妙声对温度的定义难倒了很多人，滚水的温度定为一百度，这个大家都能理解。但冰水的温度为零度，几乎没人能理解。

因为大唐还没有零这个概念，在使用算筹时，他们会空着一位作为零用，但他们认为是无。没有零这个数字符号，只有无。比如没有一百零八这个说法，只有一百单八，没有的东西不说出来。

天竺来的僧人会所以零这个符号，大唐人与他们交流才知道零就是无，但大唐人还没能接受天竺的说法。

所以冰水的温度是零度代表什么，在大唐人看来就是没有温度。

李泰毕竟年轻，没有被传统的算法束缚，有所领悟：“《九章算术》说：正负术曰，同名相除，异名相益，正无入负之，负无入正之。其异名相除，同名相益，正无入正之，负无入负之。若按天竺僧人的说法，零就是无，仙人的温度计量之法和九章算术正好吻合。”

但又皱眉道：“关键在于，冷暖如何以长度的方式计量。”

这时仙人又说：“第二步，我们要把温度的高低变成长度，以方便我们测量，这里就要用到热胀冷缩的道理。”

热胀冷缩？这个名词很好理解，大家都听懂了，但到底是什么东西热胀冷缩？

“世上的东西遇热都会涨大，遇冷都会缩小。我知道大家可能不信，因为日常生活中大家应该看到家里的器具不管是在冬天还是夏天，都没有变大或变小。确实它们变了，只不过变化太小，你们看不出来，如果你们用非常精密的尺子去量，就会发现它变长或变短了。不过非常小，只变长了头发丝粗细的长度。”

大唐的听众皆哗然，头发丝粗细的变化哪里是人可以察觉的，恐怕只有神仙才知道了。

“不过世上有一种东西热胀冷缩十分明显，那就是汞，也称水银。如果把水银放在底宽上细的管中，如果温度变化，可以很容易看出水银的升高或降低。所以水银很适合做温度计。只要标记下滚水时水银的高度和冰水时水银的高度，划分好两个标记间的份数，就可以从水银的高度看出温度了。

不过我要提醒各位一句，水银有毒，使用时要谨慎，如果可能，最好把水银密封在管中，以保安全。

而且水银会慢慢地，一点点地变成气体飘散在空中，所以用水银用温度计，最重要的是密封，不然水银慢慢变少，会使得温度计不再准确。”

水银有毒，要密封。李泰赶紧把这些记下，日后做温度计要小心，别把自己给毒倒了。

“此外，还有一种指针式温度计，做法是用铜片和铁片铆在一起，且铜片在左，铁片在右，形成一个整体。由于铜的热胀冷缩要比铁明显的多，因此当温度升高时，铜片牵拉铁片向右弯曲反之，温度变低，铜片牵拉铁片向左弯曲。只要将这铆好的金属片一端固定，看另一端的弯曲程度，就可知温度。

在弯曲的一端连上一个指针就可以来指示具体是多少度了。”

论道结束了，天上的广播也不再发声。

李泰寻思着，无论是做水银温度计还是指针温度计，都需要工匠做出十分精细的器具，也将考验工匠的能力，不过他相信大唐还是能找出这样的工匠的。

大唐的百姓们在这次论道中听了个懵懵懂懂，有些不明就理，但至少知道了冷热是可以计量的，叫做温度。这就可以了，能让他们知道这么个概念已足够了，不能指望着连书都没读过的百姓了解这些，有个概念上的认识已达到了科普的目的。

至于测量温度的研究，就要交给有知识的人去钻研了。