WWW-Tipp der Woche 40/2001

Temperatur
SANTORIO SANTORIO (1561 - 1631)
DANIEL GABRIEL FAHRENHEIT (1686 - 1736)
ANDERS CELSIUS (1701 - 1744)
WILLIAM THOMSON, 1st Lord KELVIN (1824-1907)
Weitere Personen und Entwicklungen


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Temperatur

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Was ist überhaupt Temperatur? Diese Frage beantwortet About Temperature zunächst recht anschaulich mit "Gefühl der Wärme oder Kälte, das man beim Kontakt mit einem Objekt empfindet". Genau so diffus waren bis vor wenigen Jahrhunderten die Angaben über Temperaturen, weil es keine Meßeinheit und keine Meßmethoden gab.

    One of the first attempts to make a standard temperature scale occurred about AD 170, when GALEN, in his medical writings, proposed a standard "neutral" temperature made up of equal quantities of boiling water and ice; on either side of this temperature were four degrees of heat and four degrees of cold, respectively.

    The earliest devices used to measure the temperature were called thermoscopes. They consisted of a glass bulb having a long tube extending downward into a container of colored water, although GALILEO in 1610 is supposed to have used wine. Some of the air in the bulb was expelled before placing it in the liquid, causing the liquid to rise into the tube. As the remaining air in the bulb was heated or cooled, the level of the liquid in the tube would vary reflecting the change in the air temperature. An engraved scale on the tube allowed for a quantitative measure of the fluctuations.

Ein solches Gerät zeigt das Museum für die Geschichte der Naturwissenschaft in Florenz, allerdings als Nachbau:

Diese Geräte wurden, wie so vieles, das ich hier vorgestellt habe, von mehreren unabhängig voneinander erfunden. Eine einheitliche Skala gab es damit noch nicht.

Thermoscope:


http://galileo.imss.firenze.it/museo/4/iv07m.gif

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Santorio Santorio (1561 - 1631)

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http://galileo.imss.firenze.it/museo/b/santorm.gif

Santorio

SANTORIO SANTORIO war hauptsächlich Arzt und erst in zweiter Linie Naturwissenschaftler, aber das ist ja kein Widerspruch. So fand ich eine ausführliche Darstellung bei medicine worldwide:

    Arzt, Physiologe, Experimentator

    * 29. März 1561 in Cap d´Istria (damals zu Venedig gehörig; heute: Koper, Kroatien)
    † 22. Februar 1636 in Venedig

    SANTORIO war einer der großen Ärzte und Wissenschaftler der beginnenden Neuzeit, ein Erneuerer der Medizin und Wegbereiter der Iatrophysik - der "Solidarpathologie", die Krankheiten aus den physikalischen Eigenschaften der Körperteile zurückführt. Die Einführung quantitativer Methoden in die biologische Experimentalwissenschaft ist sein Verdienst...

    Lange vor RÉNE DESCARTES (1596 - 1650) verglich SANTORIO den menschlichen Organismus mit einem Uhrwerk, dessen Bewegung ebenfalls von der Anzahl, Form und Anordnung der einzelnen Teile abhängt. Die Grundlage hierzu boten seine überaus genaue diagnostische Erfassungen von Krankheitszuständen und ihre klinische Beschreibung.

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Daniel Gabriel Fahrenheit (1686 - 1736)

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"DANIEL GABRIEL FAHRENHEIT wurde am 25. Mai 1686 in Danzig geboren und starb am 16.September 1736 in Den Haag. Er ließ sich 1717 in Amsterdam nieder und begründete die wissenschaftliche Thermometrie durch Einführung der Drei-Punkte-Eichung. FAHRENHEIT war Mitglied der Royal Society.

Zur Festlegung des Nullpunktes der nach ihm benannten Temperaturskala verwendete FAHRENHEIT ein Kältegemisch aus Wasser, Eis und Salmiak. Der Gefrierpunkt des Wassers liegt bei dieser Skala bei 32 Grad FAHRENHEIT der Siedepunkt des Wassers bei 212 Grad FAHRENHEIT. Zwischen dem Gefrier- und dem Siedepunkt des Wassers liegen also 180 Grad, während auf der CELSIUS Temperaturskala diese Temperaturdifferenz in 100 Teile geteilt wird."

Quecksilber als Flüssigkeit zu benutzen, ist ebenfalls seine Idee.

Wenn also jemand behauptet, auf 180 zu sein, könnte es der Siedepunkt des Wassers in °F sein. Diese komische Temperaturskala ist in angelsächsischen Ländern noch beliebt, wie Did FAHRENHEIT get it right? by Donald Hammond beweist:

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Anders Celsius (1701 - 1744)

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Am 27. November würde ANDERS CELSIUS 300 Jahre alt. Nach ihm ist nicht nur eine Temperaturskala, sondern auch ein Mondkrater benannt.

    ANDERS CELSIUS (1701-1744)

    ANDERS CELSIUS, born in Uppsala, was one of a large number of scientists (all related) originating from Ovanåker in the province of Hälsingland. The family name is a latinised version of the name of the vicarage (Högen). His grandfathers were both professors in Uppsala: MAGNUS CELSIUS the mathematician and ANDERS SPOLE the astronomer. His father, NILS CELSIUS, was also professor in astronomy. CELSIUS, who was said to have been very talented in mathematics from an early age, was appointed professor of astronomy in 1730...

    ANDERS CELSIUS died of tuberculosis in april 1744, only 42 years old. His grave is next to his grandfather's, MAGNUS CELSIUS, in the church at "Gamla Uppsala", about 5 km north of central Uppsala.

Interessant ist aber vor allem, was zwischen Geburt und Tod passierte, dazu zitiere ich einen deutschsprachigen Text:


http://www.astro.uu.se/history/images/celsius.jpg

Immerhin hat man sich damals nicht nur wie in früheren Jahrhunderten auf die Auslegung alter Schriften beschränkt, sondern Expeditionen losgeschickt, um durch Vermessen der Erde die eine oder andere Meinung zu bestätigen.

Die Behauptung NEWTONs stimmte. Die Erde ist an den Polen abgeflacht. Mehr über ISAAC NEWTON findet ihr in Surftipp 16/2001. ANDERS CELSIUS stellte auf der Reise allerdings fest, daß dringend zuverlässige Thermometer entwickelt werden müßten.

Die Abbildung ist aus JOHAN SANTESSONs (1944-2001) Homepage.

Neben der Entwicklung des Thermometer gründete ANDERS CELSIUS auch das Observatorium von Uppsala. (Das Bild ist durch Anklicken vergrößerbar).

    The CELSIUS Observatory 1741 - 1852

    The medieval building that housed the CELSIUS Observatory is preserved and today a "CELSIUS statue" can be seen nearby. All observational material, for example the log-books, from those days are today found in the university library.
    Many of the instruments from the CELSIUS Observatory though, are displayed at various places in the present observatory.

Die Astronomen der Universität Uppsala erinnern heute an weitere Forschungsergebnisse CELSIUS':


http://www.astro.uu.se/history/images/celsiusobs.jpg

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William Thomson, 1st Lord Kelvin

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"Das KELVIN, die Einheit der thermodynamischen Temperatur, ist der 273,16te Teil der thermodynamischen Temperatur des Tripelpunktes des Wassers." und zwar nach DIN 1301 und dem Gesetz über Einheiten im Messwesen vom 2. Juli 1969 (BGBl. I S. 709) in der Fassung der Bekanntmachung vom 22. Februar 1985 (BGBl. I S. 408), nachzulesen bei der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt. Die Definition ist aber älter:

    In 1933, the International Committee of Weights and Measures adopted this fixed point as the triple point of water , the temperature at which water, ice, and water vapor coexist in equilibrium); its value is set as 273.16. The unit of temperature on this scale is called the KELVIN, after Lord KELVIN (WILLIAM THOMSON), 1824-1907, and its symbol is K (no degree symbol used).

Die Definition enthält nur einen Bezugspunkt (Tripelpunkt des Wassers), aber praktischerweise unterscheidet sich die Skala nur durch diese Konstante von den üblichen Grad CELSIUS. Sie vermeidet damit negative Werte, denn KELVIN entwickelte die Idee der "absoluten Temperatur".

    Sir WILLIAM THOMSON, Baron KELVIN of Largs, Lord KELVIN of Scotland (1824 - 1907) studied at Cambridge University, was a champion rower, and later became a Professor of Natural Philosophy at the University of Glasgow. Among his other achievements was the 1852 discovery of the "JOULE-THOMSON Effect" of gases and his work on the first transatlantic telegraph cable (for which he was knighted), and his inventing of the mirror galvanometer used in cable signaling, the siphon recorder, the mechanical tide predictor, an improved ship's compass.
    Lord WILLIAM THOMSON KELVIN


http://www.unidata.ucar.edu/staff/blynds/Kelvin.jpg

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Weitere Personen und Entwicklungen

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In About Temperature werden zwei Forscher zwischen SANTORIO und FAHRENHEIT erwähnt:

Recht beeindruckend fand ich den Temperature Calculator, der mit Javascript arbeitet. Dort werden auch die wichtigsten Temperaturforscher verglichen. Zwei davon habe ich noch nicht vorgestellt:

Schon 1780 zeigte der französische Physiker J. A. C. CHARLES Das sich alle Gase beim gleichen Temperaturanstieg gleich ausdehnen. Das erlaubte die Konstruktion von Thermometern, die nur mit einer Temperatur geeicht werden müssen, nicht mit zweien wie bei FAHRENHEIT und CELSIUS.

WILHELM SIEMENS entwickelte 1871 das Platin-Widerstands-Thermometer, das Änderungen der Leitfähigkeit des Metalls nutzt und einen Temperaturbereich zwischen 13 K und 962 K abdeckt.

Hintergrundmusik: http://www.midicity.a1freenet.co.uk/onsite/coldasice.mid (vgl. Foreigner: Cold As Ice - Lyrics)

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