ダニエルガブリエルファーレンハイト（1686-1736）は重要なドイツ生まれの物理学者であり、楽器製作者でした。その主な貢献は、18世紀初頭に、より正確な計器を手に入れることを可能にした最初の温度計の作成に関係していました。彼はまた、1724年に彼の名を冠したより効果的な温度スケールを確立したことで際立っていました。その規模は現在でも有効です。
華氏はオランダで物理学者およびエンジニアとして彼の人生の多くを費やしましたが、ガラス吹き器としても働いていませんでした。彼の科学への関心は、彼が物事の物理学について学び、さらに学ぶ動機となったものでした。これは楽器を作った人にとっては普通ではありませんでしたが、華氏の貢献により彼は王立協会に入会しました。
ダニエル華氏の表現。出典：Wikimedia Commons経由。
今日、華氏の目盛りは世界の一部の地域でまだ使用されています。最もよく知られている場所は米国です。
バイオグラフィー
ダニエルガブリエルファーレンハイトは1686年5月24日に生まれました。彼はドイツの一部であった地域のダンツィヒで生まれましたが、現在はポーランドであるグダニスクと見なされています。
物理学者の両親はダニエルとコンコルディア華氏でした。ダニエルが15歳のときに夫婦が亡くなりました。毒キノコの摂取が原因でした。
ダニエルとコンコルディアには10人の子供がいましたが、大人になったのは5人だけでした。これら5人の兄弟の中で、ダニエルガブリエルが最年長でした。彼の両親の死後、華氏はオランダで商人になるための訓練を始めました。彼の他の4人の兄弟は里親の家に置かれました。
明らかに彼は父親からダニエルという名前を、母親側の曾祖父からガブリエルという名前を受け取りました。
あなたの生年月日に関していくつかの不一致があります。一部の情報筋は、彼が5月14日に生まれたと主張しています。この問題は、当時イギリスがグダニスクで使用されていたカレンダーとは異なるカレンダーによって統治されていたためでした。
イギリスは1752年までユリウス暦を使用していましたが、ポーランドでは1582年からグレゴリオ暦の改革が承認されました。
研究
華氏は1708年にアムステルダムに移り、会計を教えた商人の見習いになりました。彼が最初にフィレンツェの体温計に出会ったのはそこでした。この温度計は、約60年前の1654年にトスカーナ公爵によってイタリアで作成された機器です。
この段階で彼は、いくつかの温度計の卒業プロセスで観察することができたデンマークの天文学者、オレクリステンセンレーマーを訪問することにしました。
このイベントは、華氏の好奇心を刺激しました。華氏は、温度計を生活用に作り始めることにしました。この決定にはいくつかの影響がありました。ドイツ人は会計士としての見習いを放棄しなければならず、オランダ当局は彼に対して逮捕状を発行しました。
このような状況のため、華氏は数年かけてヨーロッパ中を旅し、さまざまな科学者と面会しました。
数年後、彼はアムステルダムに戻ることができ、仕事と私生活の残りの期間、オランダに滞在しました。
体温計の発明
温度計はすでに存在していましたが、当時、これらの機器はどれもそれほど正確ではありませんでした。2つの温度計は、同じ現象を測定していても、同じ温度を示すことはありませんでした。
これは、温度計で使用される液体の種類が普遍的に定義されていなかったためです。普遍的なスケールも確立されていませんでした。
たとえば、フィレンツェの体温計のメーカーは、フィレンツェで最も寒い日に、体温計の最も低いスケールをマークしました。その部分では、最も暑い日は、スケールで最高値を確立するのに役立ちました。
この手順はエラーでした。これは、温度が長年にわたって変化したため、類似した温度の温度計が2つなかったためです。
この問題は、彼がより正確なアルコール温度計を作るまで、数年間、華氏の仕事に影響を与えました。これは1709年に起こりました。その後、1714年に誕生した銀としても知られる水銀温度計に到達するまで、彼の実験は発展しました。
これらの温度計も華氏を使用して温度を表します。華氏は摂氏にスケールが変更されるまで、ヨーロッパでは広く使用されていましたが、米国では毎日の測定に使用されているほか、プエルトリコやベリーズなどの地域でも使用されています。
彼が自分の体温計を作るために使用したプロセスは、最初の18年間は公開されていませんでした。これは企業秘密と見なされていました。
最初のアプライアンス
華氏で最初に作られた温度計の内部にはアルコールの柱がありました。このアルコールは温度のために伸縮しました。このデザインは、1708年にデンマークの天文学者Ole ChristensenRømerが担当しました。華氏が詳細に監督したデザイン。
レーマーは液体としてアルコール（実際にはワイン）を使用し、2つのベンチマークを設定しました。彼は沸騰水の温度として60度を選択し、氷を溶かすのに必要な温度として7.5度を選択しました。
華氏は、3点からなるアルコール温度計の別の温度スケールを考案しました。
これらのデバイスがそれらの間で高いレベルの一貫性を示したという事実のおかげで、クリスチャンウルフは当時最も重要な雑誌の1つで発明全体に記事全体を捧げました。1714年に彼に渡された2つの温度計を分析することによってすべて。
水銀の重要性
時が経つにつれ、華氏は温度計のアルコールを水銀に変えることにしました。その理由は、水銀の膨張率がアルコールの膨張率より一定であることが判明したため、水銀を使用してより広い範囲の温度を測定できるためです。
華氏はそれからアイザックニュートンがすでに過去に達したという結論に達しました。彼は温度計の測定値を、暑い日ではなく、常に温度が変化する物質に基づいた方が正確であることを理解していました。
これらの進歩は、当面確立されたアイデアと矛盾していました。一部の科学者は、水銀は膨張係数が低いため、温度計に使用できないと考えていました。
華氏目盛
時間の経過とともに、彼は温度の測定に使用されたスケールを改善しました。最初のステップは、体温計の固定点として体温を排除することでした。スケールは、氷点および沸騰水ポイントに持ち込まれました。
1724年に彼が発表した記事のおかげで、華氏が彼のスケールの価値をどのように確立したかがわかりました。
華氏は、氷、水、および塩化アンモニウム（これは塩にすぎません）で構成される冷蔵混合液を作ることにより、最低温度が達成されたと説明しました。この混合物が安定したとき、液体が可能な最低点を示すまで温度計を使用した。得られたその読みは、華氏のスケールでゼロ度と見なされました。
2番目のベンチマークは、水中に置かれ、表面にのみ氷が存在する温度計で測定値が得られたときに達成されました。
最後のベンチマークである96度は、温度計を腕の下または口の中に置くことによって得られました。
このスケールは華氏が死亡したときにいくつかの変更を受けました。水の沸点は213度、人体の持つべき値は98.6度であり、過去に設定された96度に代わるものです。
この目盛りは、現在の米国や一部の英語圏の国で現在も使用されています。
科学への貢献
華氏がより効果的な温度計を開発し、より効果的なスケールを確立することに関連していたことに加えて、物理学者は科学に他の貢献もしました。たとえば、彼は液体要素の沸点が大気圧によって変化する可能性があることを示した最初の人物でした。
華氏は、気圧計を構築するときにこの原理を使用することを提案しました。
彼の貢献のもう1つは、液体を送り出すのに役立つ装置の作成に関係しています。オランダの低地を排水するために特に重要でした。
彼はまた、湿度を測定するために使用される機器である湿度計を作成しました。
これらすべての貢献は、彼の強さが製造業者としての彼の役割にあったことを示しています。さらに、彼の発明の効果により、彼は時間の経過とともに現れた科学的な問題を解決するための新しいツールを探すことを余儀なくされました。
このため、ガラスの膨張を測定し、水銀とアルコールの温度計としての挙動を評価できるように努めました。彼はまた、大気圧の影響を研究し、いくつかの物質の密度を確立することに成功しました。
彼の貢献は華氏のスケールと温度計を超えてそれほどまたは非常に騒々しかったが、彼は実験物理学が18世紀に取ったコースで重要でした。
公開作品
彼の書誌的貢献はあまり広範囲ではなかった。王立協会に入学したのと同じ年に、彼は唯一の原稿を書きました。合計で5つの短い記事があり、それらはラテン語で書かれ、The Philosophical Transactions誌に掲載されました。
死
華氏の死は非常に早い時期に起こりました。物理学者は1736年9月16日、わずか50歳のときにオランダのハーグで亡くなりました。彼の埋葬は彼の死の同じ都市で行われました。
彼には結婚は知られておらず、彼は人生の最後の日まで専門的に活躍していました。彼の死の原因について知られている詳細はほとんどありません。それは彼のすべての実験と研究の結果として、それは水銀中毒によるものであったと主張されています。
参考文献
- コーツ、E。華氏と摂氏の温度スケール。
- Lin、Y.（2012）。華氏、摂氏、およびそれらの温度スケール。ニューヨーク：PowerKids Press。
- オークス、E。（2001）。世界の科学者の百科事典。ニューヨーク：Facts on File。
- Merriam-Webster Inc.（1991）。Merriam-Websterの単語履歴の新しい本。マサチューセッツ州スプリングフィールド
- Zitzewitz、P.（2011）。便利な物理学の答えの本。デトロイト：可視インク。