第29章

想到這里，惠更斯非常興奮，立刻進行計時器的實驗，失敗了，又失敗了……他孜孜不倦，功夫不負(fù)有心人，經(jīng)過一連串的實驗后，惠更斯終于設(shè)計出一個鐘擺機構(gòu)，取代塔鐘里的平衡輪，并在1656年委托制鐘匠，成功地制造出第一座實用的擺鐘。可是，惠更斯對擺鐘的準(zhǔn)確度并不滿意。他繼續(xù)研究，不久，又在齒輪上加裝一根彈簧，把它改良成現(xiàn)在所說的“擺輪”，使擺鐘的誤差每天不超過兩分鐘。第二年，惠更斯獲得了擺鐘的專利權(quán)，并出版了《擺鐘》一書。

由于惠更斯在物理學(xué)、天文學(xué)和數(shù)學(xué)等方面都做出了杰出的貢獻，1663年，他成為英國倫敦皇家學(xué)會的第一位外國會員。1665年，惠更斯應(yīng)路易十四的邀請去法國。第二年法國皇家科學(xué)院成立，他被選為會員。著名的“惠更斯原理”，就是在法國提出的?；莞乖硎枪獾牟▌永碚摰暮诵??；莞巩吷铝τ谧匀豢茖W(xué)的研究，取得了卓越的成就。他為人忠誠、謙遜、誠懇，他的成就的取得，一方面是由于他具有堅強的毅力，不怕困難，不怕挫折，不怕權(quán)威，敢于堅持科學(xué)真理的英雄氣概；另一方面是與他的老師、父親的教育，尤其是笛卡爾的光輝的學(xué)術(shù)思想的影響和哺育分不開的。

伽利略和溫度計人類早就對大自然中的溫度不同有所感受了：夏季的酷熱，冬季的寒冷；火的燙手，冰的刺骨……不過，那時人們對溫度高低的辨別并沒有一個標(biāo)準(zhǔn)。

隨著社會的進步與發(fā)展，人們越來越需要一把測量溫度的“尺子”。我國人民在這方面也積累了許多有益的經(jīng)驗。據(jù)記載，戰(zhàn)國時期，我國人民就知道將水存放在瓶內(nèi)，通過觀察水是否結(jié)冰來推測氣溫下降的程度；漢代初期，有了以冰測溫的辦法，即通過觀察冰的狀態(tài)，了解氣溫。不過，發(fā)明溫度計的，是意大利科學(xué)家伽利略。伽利略于156*年2月15日出生在意大利的比薩城。他從小就表現(xiàn)出強烈的求知欲望。大自然中的一草一木，天空中的星星、太陽，都能引起他極大的好奇。他在17歲那年，按照父親的意愿，考上了比薩大學(xué)醫(yī)科專業(yè)。

伽利略在學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)的過程中，認(rèn)識到人的生病與體溫變化有很大的關(guān)系，也就是說，通過了解人的體溫有助于確定其身體狀態(tài)?？稍诋?dāng)時，醫(yī)生只能用手觸摸病人，憑感覺來推測人體的大致溫度。這種方法顯然容易產(chǎn)生誤差，并不精確。伽利略想：能不能發(fā)明一種可以精確地測出病人體溫的儀器呢？

伽利略于是，伽利略開始構(gòu)思這種新儀器的使用原理。

他想了許多辦法，可一個個都被他自己否認(rèn)了。一天，他在沉思之中，看到一位小孩正在玩一種玩具。這種玩具據(jù)說是古希臘人發(fā)明的。它的結(jié)構(gòu)很簡單：在U形的玻璃管里裝一半水，將彎管的一端用鉛球密封，另一端用玻璃球密封，使管中的空氣跑不出來。玩的時候，在鉛球下加熱，U形管中的水就會向回退縮；移開鉛球下的火源，鉛球冷卻，水就會升到原來的位置。伽利略看著看著，產(chǎn)生了一個新的想法：“為什么不根據(jù)熱脹冷縮的現(xiàn)象來制作呢？”

于是，伽利略便對熱脹冷縮現(xiàn)象進行進一步的研究，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了許多方案。然而，科學(xué)發(fā)明不可能一賦而就，他的方案又一次次的失敗了。寒來暑往，10余年的時間過去了。1593年，伽利略發(fā)明了第一支空氣溫度計。這種氣體溫度計是用一根細長的玻璃管制成的。它的一端制成空心圓球形；另一端開口，事先在管內(nèi)裝進一些帶顏色的水，并將這一端倒插入盛有水的容器中。在玻璃管上等距離地標(biāo)上刻度。這樣，當(dāng)外界溫度升高時，玻璃球內(nèi)氣體膨脹，使玻璃管中水位降低；反之，溫度較低時，玻璃球內(nèi)氣體收縮，玻璃管中的水位就上升。

空氣溫度計的發(fā)明，導(dǎo)致了體溫計的問世。伽利略的一位朋友、帕多瓦大學(xué)醫(yī)學(xué)教授?？送辛羲?，一直在關(guān)注著伽利略研制溫度計的進展。當(dāng)他看到世界上第一支空氣溫度計后，按照自己的設(shè)想和診病需要，對氣體溫度計進行了改進，在1600年制成了世界上第一支體溫計。第一支空氣溫度計雖能測定溫度，但人們發(fā)現(xiàn)它的測定結(jié)果并不精確，因為氣體溫度計下端是與大氣相通的，玻璃管中的水位高度不僅受到空心球中空氣溫度的影響，而且還受到大氣壓強的影響。也就是說，即使溫度不變，玻璃管內(nèi)的水的高度也會有所差異。

此時，伽利略手頭的其他研究工作十分繁忙，他沒有精力對空氣溫度計進行改進。他的學(xué)生斐迪南在老師的指導(dǎo)下，決定用液體代替空氣溫度計中的空氣。1654年，斐迪南經(jīng)過對各種液體的試驗之后，研制出了世界上第一支酒精溫度計。它是往玻璃球里注適量酒精，再加熱玻璃球，用酒精蒸氣趕跑玻璃管中的空氣，然后迅速把玻璃管口封死。這樣，它就可以避免大氣壓強的影響。

酒精溫度計可是，經(jīng)過一段時間的使用，人們發(fā)現(xiàn)，酒精溫度計也存在不足之處，即當(dāng)用它測開水的溫度時，溫度計內(nèi)一片模糊。原來，水的沸點是100℃，酒精的沸點是78℃，因此將酒精溫度計置于開水之中時，酒精早已變成氣體了。顯然，只有用高沸點的液體代替酒精，才能解決這一問題。1659年，法國天文學(xué)家布里奧，利用水銀沸點較高的特性，制成水銀溫度計。這種溫度計可測得357℃的高溫，也可測得-39℃的低溫。