Proč měříme teplotu ve stupních Celsia? Boj o stupnice stále nemá vítěze

Nahrávám video

Čas i vzdálenost lidé měřili od pradávna, zřejmě od pravěku. Střídání denních i nočních dob se dá snadno spočítat, stejně tak se dá zjistit, kolik kroků nebo loktů něco měří. Ale co teplota – jak se měřila a proč vlastně?

Ve skutečnosti nejspíš starověké národy teplotu vůbec neměřily. Jako jeden z prvních se tomuto tématu věnoval otec přírodovědy Aristoteles, který si uvědomil, že teplota se dá měřit – a současně pochopil, že zatím neexistuje žádný názor, který by ji měřit mohl. To pak trvalo mnoho staletí – vlastně až do novověku, kdy se začala zlepšovat úroveň techniky.

První vynález, který „ukazuje teplotu“, představil slavný Galileo Galilei v roce 1596. Jde možná o jeho nejdůležitější objev, přesto se na něj v jeho životě zapomíná. Nejedná se ovšem o první teploměr, ale termoskop, tedy teploměr bez stupnice. O dvacet let později z něj opravdový teploměr se stupnicí udělal benátský vědec Santorio Santorio. Od té doby se používá celá řada stupnic, první normalizovaná od roku 1650. K čemu se používají a proč některé přežívají až dodneška?

Newtonova stupnice

Jejím autorem je Isaac Newton, který ji světu představil v roce 1701. Pro teploměr, který ji měřil, použil jako náplň olej z lněných semínek, který na teplotu reaguje změnou objemu. Byla určena pro praktické užití. Nulu stanovil jako „teplotu vzduchu v zimě, kdy voda začíná mrznout“, což se ujalo natolik, že to přežilo i v dnes nejužívanější stupnici Celsiově. Stupně 4,5 a 6 popsal jako „teplotu vzduchu v létě“, 12 jako „nejvyšší teplotu, jakou teploměr ukáže při kontaktu s lidským tělem“.

Réamurova stupnice [ °Ré]

Jejím autorem je francouzský fyzik René Antoine Ferchault de Réaumur. Pro měření využil alkoholový teploměr, kde byl náplní etanol. 0 °Ré byla stejně jako u Newtona teplota mrznutí vody, 80 °Ré teplota varu vody. Tato stupnice byla používaná především v Evropě, ve Francii až do roku 1790, přes ni se přešlo na stupně Celsia. Dnes se používá jen výjimečně, například při měření teploty mléka při výrobě sýra v několika tradičních firmách v Itálii a Švýcarsku a také v Nizozemsku při tradiční výrobě cukrového sirupu.

Fahrenheitova stupnice [ °F]

Vymyslel ji německý fyzik Daniel Gabriel Fahrenheit, který teplotu měřil pomocí prvního rtuťového teploměru roku 1714. Tento přístroj byl mnohem přesnější, než do té doby používané lihové teploměry, díky získané přesnosti se Fahrenheit rozhodl pro menší rozestup stupňů. Nula byla stanovena jako nejnižší teplota, kterou Fahrenheit dokázal v roce 1714 simulovat v laboratoři, tedy -17,8 °C. Druhou referenční hodnotou se stala teplota krve zdravého muže (98 °F) později byly tyto hodnoty změněny na bod tání ledu (32 °F) a teploty varu vody (212 °F). Stupnice byla rozšířená především v anglosaských zemích, ve většině z nich ji v průběhu 60. a 70. let 20. století nahradila Celsiova stupnice. Dnes se používá už jen v USA a v přidružených zemích – což je Belize, Kajmanské ostrovy, Bahamy, Palau a částečně i v Kanadě. Pro zajímavost: Původní teploměr vyrobený přímo Fahrenheitem má dnes hodnotu přes 2 miliony korun.

Fahrenheitova stupnice se používá jen v USA a v přidružených zemích
Zdroj: ČT24

Celsiova stupnice [ °C]

Autorem nejznámější a nejpoužívanější stupnice byl švédský astronom Anders Celsius. Ten vyvinul rtuťový teploměr se stupnicí, která je definována dvěma body: teplotou tání a varu vody. Původně byla Celsiova stupnice převrácená (bod varu 0 °, bod tání 100 °), a to kvůli záporným hodnotám, kterým se chtěl Celsius vyhnout. Jeden stupeň tak tvoří setinu (latinsky centum) zvoleného intervalu. Odtud původní název centigrádní stupnice. Po Celsiovi byla pojmenována až v roce 1948. Do podoby, kterou známe dnes, přetvořil stupnici švédský biolog Carl Linné.

Kelvinova stupnice [ K]

Stupnici sestavil skotský fyzik lord Kelvin, občanským jménem William Thomson v roce 1848. Jeho stupnice je absolutní – začíná absolutní nulou (-273,15 °C). Velikost stupně převzal Kelvin z Celsiovy stupnice – velikost stupňů je tedy na rozdíl od Fahrenheitovy stupnice stejná. Důvodem vzniku nového systému bylo odstranění záporných hodnot při fyzikálních výpočtech. Právě ve fyzice a jí příbuzných vědách se z těchto důvodů používá dodnes. Jediná ze všech stupnic se neoznačuje ve stupních, ale přímo v Kelvinech. Pokud ale narazíte na stupně Kelvina ve starší knize, není to špatně, až do roku 1968 to bylo přípustné.

Rankinova stupnice [ °R]

Dnes prakticky neznámá stupnice, kterou sestavil fyzik William John Macquorn Rankine, vznikla v roce 1859. Je stejně jako Kelvinova stupnice absolutní, velikost jednoho stupně ale Rankine převzal z Fahrenheitovy stupnice. Dnes se používá jen výjimečně v USA při měření teplotních změn v inženýrských oborech.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Jak se svět blíží ke katastrofickým klimatickým jevům, rozebírá agentura AP

Agentura AP varuje v rozsáhlém textu před příliš optimistickým pohledem na katastrofální události současnosti i vykreslováním budoucnosti pozitivními scénáři.
před 2 hhodinami

V hlubinách ostravsko-karvinských dolů objevili geologové králíkit

V ostravsko-karvinských dolech objevili odborníci dosud neznámý minerál. Pojmenovali ho po českém geologovi Jiřímu Králíkovi, nese tak jméno králíkit. Minerál je natolik drobný, že ho nelze pozorovat ani běžným optickým mikroskopem, k jeho popisu proto museli využít několik specializovaných metod, uvedli zástupci olomoucké přírodovědecké fakulty, kteří se na výzkumu podíleli s odborníky z olomouckého vysokoškolského ústavu CATRIN, ostravské univerzity, ale i ze zahraničí.
před 5 hhodinami

Ruský dron řízený AI zabil tři civilisty. Brzo to bude jako ve filmu Terminátor, varují Ukrajinci

Američtí novináři popsali první případ, kdy umělá inteligence (AI) v dronu připravila o život lidi. Byli to tři ukrajinští civilisté, na které ruská zbraň vybavená pokročilým algoritmem zaútočila v Záporoží.
před 6 hhodinami

Osm miliard let na cestě. Dalekohledy zachytily záblesk vzdálené galaxie

Dalekohledy LST-1 a MAGIC na Kanárských ostrovech zachytily záření, které letělo vesmírem déle, než existuje Slunce a Země. Vyslalo ho aktivní galaktické jádro poháněné obří černou dírou, popsali čeští vědci, kteří se na objevu podíleli.
před 7 hhodinami

Záhadná nemoc zabíjí keňské slony, zvířata trpí ochrnutím

Nejméně devatenáct slonů uhynulo od června v jižní Keni na záhadné onemocnění, jehož příčinu se dosud nepodařilo zjistit. Zvířata trpí mimo jiné částečným ochrnutím a mají potíže se postavit. Keňská služba pro ochranu přírody (KWS) původně upozornila na vysoké koncentrace kyanidu v tělech uhynulých slonů a možnost otravy pesticidy, někteří odborníci ale tuto teorii zpochybňují. Informovala o tom agentura AFP.
před 7 hhodinami

Invazní sršeň asijskou zaznamenali na Mělnicku. Hnízdo se zatím nenašlo

V Liběchově na Mělnicku se v červenci a počátkem srpna opakovaně objevil jeden jedinec sršně asijské. Jde o invazní druh, který představuje významné riziko především pro včelstva a volně žijící hmyz. Pátrání po dalších jedincích nebo hnízdě bylo zatím neúspěšné. Není jasné, jestli se v okolí Liběchova vyskytuje hnízdo, anebo jde o dovezeného osamoceného jedince. Agentura ochrany přírody a krajiny (AOPK) ČR prosí veřejnost o pomoc s hlášením výskytů tohoto druhu.
včera v 16:32

„Pluto je mrtvé,“ zaznělo před dvaceti lety v Praze. Osudnou se mu stala Xena

Pluto už není planetou dvacet let. Rozhodli o tom vědci na kongresu, který se konal v Praze a přinesl přesvědčivé argumenty pro jeho vyřazení a současně vytvoření zcela nové kategorie vesmírných těles.
včera v 16:31

Obří gigantopithekové byli podobnější lidem, než se myslelo

Moderní věda toho zjistila v posledních letech o pravěkých předcích člověka už tolik, že to bourá konstrukce jejich řazení. Vlivný vědecký časopis navrhuje, že by se měly kategorie přestavět – a mohlo by se to týkat i záhadných obřích gigantopitheků.
včera v 15:02

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.