Целзий

Сигурно поне по веднъж на ден пропускаме да споменем името му. Но всеки път, когато говорим за времето и споменем температурата, подразбираме, че иде реч за градуси, измерени по скалата, предложена от него – Андерс Целзий.

На 27 ноември 1701 година в Упсала, Швеция, се ражда Андерс Целзий. Семейството му е с традиции в науката. Баща му Нилс Целзий, както и двамата му дядовци – Магнус Целзий и Андерс Споул, са професори. Чичо му Уолф Целзий също е учен, теолог, ботаник и историк. Андерс Целзий продължава семейната традиция и през 1730 година също получава професорска титла. До края на дните си се занимава с астрономия, геология и метеорология. По това време метеорологията е част от астрономията).

А името му завинаги се свързва с температурата. Самото понятие „температура“ влиза в употреба относително неотдавна – през XVI век. Тогава започват да се появяват и първите предложения за стандартизирани скали. По тях се измерва физичната величина, показваща средната кинетична енергия на частиците от дадена система.
Най-старата такава скала, за която се знае с точност кой е авторът, е тази на Рене-Антоан Реомюр. Той я предлага през 1730 година. В нея един градус се равнява на 1/80 част от температурния интервал между точката на топене на леда и точката на кипене на водата. Или казано по друг начин, между нулата, при която ледът започва да се топи, до кипването на водата има 80 градуса.

Преди това, през 1715 година, немският физик и инженер

Даниел Габриел Фаренхайт изработва живачния термометър.

9 години по-късно предлага и скала за измерване на температурата, която носи неговото име. В неговото предложение за температура от 0 градуса се приема температурата на смес от лед, сол и нишадър. А 96 градуса съответстват на нормалната за човешкото тяло температура. Случайно или не, но тази доста засукана система все още се ползва с голяма популярност сред доста държави в света (най-вече в САЩ).

Обаче главната и обща единица за термодинамична температура е Келвин. Тя е призната за основна от Международния комитет по мерки и теглилки. Единицата е наречена на името на английският физик Уилям Томсън, лорд Келвин. В тази скала за абсолютна нула е приета температурата в космическото пространство, по-ниска от нея в природата няма.

Що се касае до

системата, предложена от Андерс Целзий…

И тук историята е малко заплетена. За пръв път през 1665 година холандският физик Християн Хюйгенс и англичанинът Робърт Хук предлагат за отчетни точки в температурните скали да се използват точките на топене на леда и кипенето на водата. През 1742 година Андерс Целзий се възползва от тази идея. Изработва термометър, в който между тези две точки разделя скалата на 100 равни части – градуси. Обаче в тази скала за 0 градуса е определена точката на кипене на водата! А за 100 – точката на топене на леда! Казано иначе, ако ползвахме оригиналната му идея днес, при застудяване щяхме да говорим за… повишаване на температурите.

И тук се заплита историята. Има три версии, кой „обръща“ първоначалната скала. Първата от тях гласи, че Целзий сам извършва това. Втората приписва на Карл Линей обръщането на скалата. Но за най-достоверна може да се смята тази, че приемникът и продължител на работата на Целзий, Мортен Щремер е с основна заслуга нула градуса да са за топенето на леда, а 100 – за кипването на водата. През XVIII век термометрите, измерващи по тази скала, са известни като „шведски термометри“, а в самата Швеция ги наричат „термометър на Щремер“.

И все пак, един от най-големите шведски учени – химикът Йонс Якоб Берцелиус, в своя труд „Ръководство по химия“ нарича погрешка скалата на Щремер „целзиева“ и от тогава

стоградусовата скала започва да носи името на Целзий.

Андерс Целзий установява категорично в опитите си, че температурата на топене на леда не зависи от атмосферното налягане, а температурата при която водата кипи е зависима от това налягане. Температурната скала, която разработва, е линейна както в участъка между 0 и 100 градуса, така и извън този диапазон. И тази линейност е една от основните пречки в точното измерване на температурата. Една от трудностите например, се изразява в това, че в класическия термометър на Целзий, запълнен с вода, е невъзможно да се измерват (и оразмерят) температури по-ниски от 4 градуса (по Целзий), защото водата при тях започва отново да се разширява, както и при кипенето.

Целзий има голям принос и в други области на науката. Заедно с френския астроном Пиер Луи Моро дьо Мопертюи участва в експедиция в Лапландия, чиято задача е точното определяне на дължината на отрязък от 1 градус от меридиана. Аналогична експедиция измерва същото разстояние и на екватора, а резултатът от сравняването на данните на двете е, че е потвърдено предположението, изказано от Исак Нютон, че формата на Земята всъщност е елипсоид (а не кълбо), сплеснат при полюсите.

Андерс Целзий извършва наблюдения на Северното сияние и обобщава данните от тях и от над 300 други наблюдения. Открива, че отклоненията в показанията на стрелката на компас е свързана с интензитета на сиянията. На база на това достига до правилното заключение, че по своята природа Северното сияние е свързано с магнетизма.