在溫度計沒有發明之前，人們對於溫度的概念只有冷和熱，並沒有可量化的工具。直到近現代，人們逐漸用量化的方式，來研究溫度，不再是一個模糊概念。為什麼古代中國沒有爆發工業革命，沒有誕生科學，其中一個重要因素就是缺乏精確量化的概念。特別是在玻璃的製作上，溫度的控制非常關鍵，溫度是打開新世界的一扇大門。人類後來的望遠鏡、顯微鏡，以及實驗用的玻璃器皿，都得益於溫度的控制。

歐洲溫度計發明歷史

溫度計在古代稱之為寒暑表，或者燥溼表，是我們日常生活、科學研究、工業生產常用的科學儀器，冷熱的概念古代早就已經形成了，但是一直沒有一個定性的描述。17世紀的上半葉，開始有對寒冷以及燥熱進行定量規定，並用儀器進行檢測，比如意大利科學家伽利略，以及他的學生卡斯特里等。

1603年，伽利略在演講中使用了一個細長的玻璃管，一端用玻璃泡相連，另一端開口，並將開口一端插入盛有水的容器內，用手將上端的玻璃泡捂熱，冷卻後，水就從玻璃管上升。伽利略利用熱脹冷縮的原理，製作了最早期的測量溫度的裝置。而且伽利略在玻璃管上刻上了刻度，但是伽利略這個溫度計不僅與玻璃泡內氣溫有關，還與大氣壓的變化有關，雖然能夠讀出一定的度數，但是這種儀器不夠精確。

伽利略溫度計

溫度計這一單詞的出現，源於法國數學家勒雷熊，在他的《數學遊戲》中首次提出，之後被各國所採用。1650年，意大利人把伽利略的溫度測量裝置進行了改進，人們將玻璃泡置於下部，而且將玻璃管的上端封死，管內事先放入一些著色的酒精，並在玻璃管上刻出刻度。而且此時還嚴格規定了寒冬以及暑熱天酒精最低和最高的位置作為刻度線的起始點。人們將這種依靠酒精熱脹冷縮而製成的溫度計，稱之為佛羅倫薩溫度計。

在同一時期，英國人德雷貝爾以及弗拉德也製作出了類似佛羅倫薩溫度計，他們除了拿酒精作為載體以外，還用了水銀等物質，此時德國科學家蓋裡克，還用裝有空氣的銅球，放入裝有酒精的U型管內。球內空氣熱脹冷縮之後，管內酒精升降幅度也會更大。當時的溫度計有兩種，一種是直的，另一種是U型的。

阿蒙頓溫度計

此時不但發明了溫度計，而且還發明瞭溼度計，通過空氣冷凝的方法，來測量空氣中的水汽的含量。比如當時佛羅倫薩西蒙特學院的學者們，利用他們製成了一個錐形漏斗，當旁邊裝入冰之後，根據冷凝水的水量來量化溼度。

此時英國科學家莫利紐克斯，則是將金屬小球吊在線繩上，小球連接水平指針，溼度不同這些線繩的彎曲度不同，引起指針在刻度盤上移動。而英國物理學家虎克則利用了燕麥芒受彎曲變形制成了溫度計，和莫利紐克斯的溫度計不同，麥芒溫度計固定在水平刻度盤上，因為溼度的變化，引起麥芒的左右移動。

虎克溼度計

溫度計傳入中國

在17世紀，歐洲科學家發明的這些溫度計便傳入中國，中國也開始使用科學的方法量化溫度和溼度，最早向中國介紹溫度計的是比利時人南懷仁，在清朝順治十六年來到北京，並供職於欽天監，後來升至工部右侍郎。

南懷仁

康熙八年，他奉旨建造天文儀器，時隔4年造成，隨後寫作一本《新制靈臺儀象志》，共計16卷，詳細介紹了這些新式儀器的構造以及用法，並且還繪圖說明。同時在《新制靈臺儀象志》中還詳細記載了，溫度計與溼度計的製造、以及使用方法等。後來這些這些書都編撰進入《古今圖書集成》中，《古今圖書集成》是康熙年間最大的百科全書，全書有1.4億字。

南懷仁所製造的溫度計是伽利略到阿蒙頓之間的過渡型，利用銅球的熱脹冷縮使玻璃管內水柱升降。南懷仁在書中描述“

南懷仁在書中詳細記載了溼度計的使用方法，“天氣燥，則龍表左轉 ，氣溼則龍表右轉 。氣之燥溼加減若干 ，則表左右轉亦加減若干 。其加減之度數 ，則於地平盤上界分，左右各畫十度 。欲測東西南北各方之風氣，或上下左右各房屋之氣燥溼何如， 此器驗之，無不可也此”此時已經利用溼度計來預測天氣，而且製作水平和歐洲不相上下。

在康熙南巡的時候，意大利人畢嘉以及法國人洪若翰向康熙進獻了12種西洋器物，據記載“這二架驗氣管 。萬歲要收下。奈逾次難帶 。先生往後遇便送至京師 。”康熙帝只要了溫度計和溼度計，其餘的都退回去了。和南懷仁所製作的溫度計不同，法國溫度計用圓筒替代圓球，用貓腸替代鹿筋。

當北京欽天監造出溫度計和溼度計之後，消息很快傳到各地，各地競相模仿。江蘇黃履莊也成功仿製出了溫度計和溼度計，並且在康熙來揚州的時候，黃履莊還與康熙討論數學、幾何等方面的問題，他在28歲的時候 寫了一本《奇器目略》的書，書中記載了27種所造機器，其中就包括溫度計和溼度計。很可惜黃履莊當時的著作並沒有流傳下來，他製作的溫度計以及溼度計和南懷仁《新制靈臺儀象志》記述相似，細節上有些改進。

溫度計對於我們的意義

溫度計的發明對近現代科學產生重要作用，在公元1600年之後，也正是近代科學爆發的關鍵時刻，人類文明在這段時間裡發明了很多對未來產生深遠影響的科技發明，比如望遠鏡，它提高了人們天文觀測的精度，促進了牛頓力學的誕生。顯微鏡幫助人們發現了微小結構，促成了近現代生物科學的誕生。

自從有了溫度計，溫度可量化，人們對“熱”有了進步不的認識，比如蒸汽機的發明，直接導致工業革命的開始。同時還誕生了熱力學這門學科，它和經典力學、經典電磁學一起，構成成經典物理的三大支柱。

其實在康熙年間溫度計便傳入中國時，我們與西方科技差距並沒有那麼大，甚至我們的溫度計技術與歐洲旗鼓相當。溫度計的發明是近現代科學的一個產物，它代表歐洲人開始走向精確量化的路線，沒有這些可量化的數據，很難談科學研究。

乾隆五十八年馬戛爾尼恰來訪華，覲見乾隆皇帝，結果因為雙膝下跪還是單膝下跪的事情，和清朝爭執了很久。最後，馬戛爾尼提出的要求被乾隆全部拒絕，乾隆還表示中國地大物博，無所不有，不需要與英國發展貿易。

馬戛爾尼訪華

早期的科學思想想存活下來很難，跟它脫離實際有很大關係。見不到眼前利益，白白浪費時間精力，在生命史上都會馬上被淘汰出局，所以科學之前存留，大都是依賴朝廷的贊助。科學的出現，是所有因素交織在一起的，而我們在康熙乾隆年間錯過了這一次的科技革命，導致後來的落後。

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