漫游溫度世界

溫度，一個人們似乎已經十分熟悉的“伙伴”

溫度，我們用它來表示物體的冷與熱，醫生通過它診斷患者是否發燒。人們根據氣溫的高低增減所穿的衣物，工程師還發明了冰箱、空調等來改變環境的溫度，以提高人們的生活質量，它無處不在，與人們的衣食住行息息相關，生活中理想的溫度是：居室溫度保持在20－25℃，穿衣保持最佳舒適感時的溫度為33℃，飯菜的溫度為46－58℃，飲水時的溫度為44－59℃，泡茶、咖啡和牛奶的溫度為70－80℃，洗澡水的溫度為34－39℃。

溫度，一段至今仍在不斷破解的“自然密碼”

曾經，為了能用客觀的標準來表述溫度，進而做到用數字來定量表示冷熱程度，包括牛頓在內的許多科學家耗費了一百多年的時間(從17世紀后期到19世紀中期)，其中較有影響的有：

1714年，德國物理學家華倫海特做了一支帶有刻度的水銀溫度計，他選擇了三個固定點：冰、水和氯化銨混合物的溫度，定為0度；冰、水混合物的溫度，定為32度；人體的溫度，定為96度，這就是今天西方國家常用的華氏溫標(以F表示)，在華氏溫標中，水的沸點是212度(表示為212F)。

1732年瑞典科學家攝爾修斯提出百分溫標，他設兩個固定點：水的沸點定為0度，冰、水混合物的溫度定為100度，兩者之間分為100個溫點，這就是現在普遍采用的百分溫標(即攝氏溫標，以℃表示)，但現代溫度計將原來設計的溫標顛倒了過來，取水的冰點為0度，水的沸點為100度，這一顛倒，使溫標顯示與人們的習慣認識(示數越大，溫度越高)相符合，更方便使用，這是1743年由法國里昂的克里斯廷首先提出的。

1848年英國物理學家威廉·湯姆遜(后因諸多科學成就而被封為開爾文勛爵，故又名開爾文)提出絕對熱力學溫標，為紀念湯姆遜對此的貢獻，后人以其封號“開爾文”作為溫標單位，記作K.1954年國際計量大會決定把水的三相點(水、冰和水蒸氣平衡共存狀態)的熱力學溫度規定為273.16K，而溫標的零點在水的三相點以下273.16K處，即OK，這樣一來，熱力學溫標就確定了。

在溫標建立的同時，科學家也在不斷發明、改進著測量溫度的工具——溫度計。

最早的溫度計是在1593年由意大利科學家伽利略發明的，它是一根一端敞口的玻璃管，另一端帶有核桃大的玻璃泡，使用時先給玻璃泡加熱，然后把玻璃管插入水中，隨著溫度的變化，管內空氣發生熱脹冷縮，玻璃管中的水面就會上下移動，根據水面移動的多少就可以判定溫度的變化和溫度的高低，但是這種溫度計，受外界大氣壓強等環境因素的影響較大，所以測量誤差大。

體溫計是19世紀60年代初由英國醫生阿爾伯特發明的，它的測溫范圍較小(35－42℃)但精度要求較高，所以體溫計的玻璃泡容積做得較大(能容納更多的測溫液體)而毛細管卻更細(這樣溫度改變時液柱長度變化的幅度將更大)，為了適應較細的管徑，就得選用與玻璃不浸潤(即與玻璃不沾連)的水銀做測溫物質，此外還設計了特別狹窄的縮口。使體溫計離開被測人體后水銀在此處中斷而水銀柱并不下降，從而可以從容地讀出體溫。

到了19世紀末20世紀初，科學技術的發展為新型溫度計的誕生創造了條件，在這一時期，誕生了溫差電偶溫度計、電阻溫度計、輻射熱計、光測高溫計以及氫溫度計等。

當前。科學家們正在努力向溫度的兩極(極高溫和極低溫)進發，至今為止人類創造的最高溫度為5.1億℃，約比太陽中心熱30倍，那是1994年5月27日，由美國新澤西州普林斯頓等離子物理實驗室中的托卡馬克核聚變反應堆利用氘和氚的等離子體創造的，多數科學家相信，宇宙的最高溫度出現在宇宙大爆炸的初點，具體數值現今仍無定論。

為了獲得盡可能低的溫度，許多科學家付出了畢生的精力，當溫度降低到－190℃時，各種物質會出現奇妙的變化，空氣在－190℃時會變成淺藍色的液體，如果把雞蛋放進去，會產生淺藍色的熒光，摔在地上會像皮球一樣彈起來；把鮮艷的花朵放進去，就會變得象玻璃一樣亮閃閃的，輕輕一敲會發出“叮當”的響聲，重敲竟會破碎，如果把一條金魚迅速放進去，金魚就會變得硬邦邦的、晶瑩透明，仿佛水晶玻璃制成的“工藝品”一樣，然而，再將這條“玻璃金魚”放回魚缸，奇怪的現象出現了，金魚竟然擺動著尾巴又游起來了，復活了!

自上世紀70年代人們首先實現氧氣液化后，科學家花了近30年的時間將各種氣體液化，氦氣的液化溫度最低，為4.2K，如果再降低氦液面上的蒸氣氣壓，還可以得到1K的溫度，從1K再向零度前進就要改用絕熱去磁法了，目前，人們甚至已得到了距絕對零度只差三千萬分之一的低溫，那么人類是否很快就能達到絕對零度呢?

不能!而且永遠不能1 1912年德國物理學家能斯脫提出，不可能通過有限手段使一個物體冷卻到絕對零度，這個結論又稱為“絕對零度不能達到原理”，由于這項工作，能斯脫獲得了1920年的諾貝爾化學獎，絕對零度即是宇宙溫度的下限!

溫度，一位決定生存還是毀滅的“終極裁判”

人體溫度過高或過低都不利于人類的生存，當體溫超過41℃時，人體的肝、腎、腦等器官將發生功能性障礙，連續42℃的高燒，足以使成年人死去；而當體溫下降到35℃時，人的死亡率約為30％；低于25℃度時，生還的希望非常渺茫。

地球有著常年平均17℃的溫度，給萬物生長提供了最好的生長條件，這才有了美麗的山川、河流，才有了生命的誕生與延續，而太陽系其他行星由于沒有適宜的溫度，像離太陽較近的水星、金星，表面溫度高達400多度，離太陽較遠的木星、土星等，因溫度在零下100多度，就沒有生命的跡象。

近年，隨著溫室效應的加劇，全球變暖導致的諸多危害日益顯現，專家指出，如果不能有效控制溫室氣體排放量，即使按保守估計，今后50年里，全球平均氣溫也將比1750年至1850年的平均氣溫高2至3攝氏度，如果溫室氣體排放量繼續增加，那么溫度增幅會更大，氣溫增高導致冰川融化加劇，增加了洪水泛濫和淡水資源缺乏的風險，即使整個世界立即采取行動遏制了污染，而大氣中已經存在的二氧化碳也會慢慢發揮作用，導致全球在未來30年內繼續變暖，而海平面在未來100年內還會繼續上升，因此有效地控制二氧化碳含量的增加，控制人口增長，科學使用燃料，加強植樹造林，綠化大地，防止溫室效應給全球帶來的巨大災難，已經刻不容緩。