في القرن الثامن عشر كانت صناعة مقاييس الحرارة الزجاجية قد انتشرت انتشارا واسعا، بحيث صارت تُنتجها مُعظَم مصانع الزجاج الموجودة في أوروبا آنذاك، لكن بسبب عدم وجود طريقة موحدة لتدريج تلك المقاييس، فقد بلغت أنواعها (27) نوعًا بحلول عام 1778م، وكل واحد من هذه المقاييس يُعطي قراءة مختلفة عن قراءة باقي المقاييس من أجل الجسم نفسه. ونتيجةً لهذا الاختلاف في قراءات أجهزة قياس الحرارة قام روبرت هوك بالتفكير في نقطة بداية ثابتة، تكون الأساس لتدريج كل مقاييس الحرارة. وقد اقترح هوك أن تكون درجة تجمد الماء هي نقطة بداية التدريج. ويبدو أن فكرة هوك باتخاذ نقطة ثابتة كأساس لتدريج موحد لم تلقَ رواجًا في البداية؛ إذ استمر إنتاج مقاييس الحرارة عشوائيا، متخذةً من درجة الحرارة التي تنصهر عندها الزبدة نقطة ابتداء. وتارة أخرى تكون درجة حرارة قبو مرصد باريس هي نقطة البداية، وهكذا. وفي الأربعينيات من القرن الثامن عشر، كان هناك شبه اتفاق تام بين الأوساط العلمية في أوروبا على اعتبار درجة تجمد الماء نقطة بداية التدريج، ودرجة غليان الماء نقطة نهاية التدريج ومرةً أخرى، كان هذا الإجماع خطوةً رائدة على الطريق نحو مقياس حرارة موحد.

دمج هوك في أداته بين البارومتر ومقياس الحرارة، وذلك حتى يُستفاد منها في الأرصاد الجوية. مصدر الصورة:

  55 .Frisinger, H.Howard, A History of Meteorology: to 1800, p.

لقد كان عمل هوك العلمي واسعًا؛ فقد ساهم هوك بشكل كبير في تطوير أدوات رصد جوية، بما في ذلك مقياس الحرارة. في تشرين الأول عام 1664م، نشر هوك كتابه (ميكروغرافيا)؛ حيث وصف فيه عمله مع مقاييس الحرارة المختومة التي كانت لديه وقد قال: «ثمة محاولات عديدة، جاءت أخيرًا بيقين وحساسية كبيرين؛ لأنني قد صنعتُ بعض الجذوع التي تجاوز طولها الأربعة أقدام، كان يتفاوت فيها تمدُّد المادَّة السائلة حتى الآن، وحتى يكون قريبًا جدًّا من القمة في حرارة الصيف، وقريبًا للغاية من الأسفل في الوقت الأبرد للشتاء.» ملأ هوك مقاييس الحرارة «أفضل كحول خمر مقطر وقد لونه بلون قرمزي جميل» التقدم المهم الذي قام به عندما وضع الصفر عند النقطة التي وقف السائل عندها لدى وضع الحوجلة في ماءٍ مقطَّر متجمد، وذلك في تدريجه للجذع، يُشير إلى التقسيمات من فوق ومن أسفل «تبعًا لدرجات تمدد وتقلص المادة السائلة التي تتناسب مع الحوجلة التي وصلتها برودة التجمد.» وفقًا لمعاصره إدموند هالي (1656-1742م) عرض مَرَّةً هوك في كلية غريشام مجموعة مكونة من بارومتر ومقياس حرارة ذي جذع مدرّج من – 70 درجة إلى + 130) درجة، (درجة تجمد الماء = الصفر). وفي يناير/ كانون الثاني عام 1665م، تم توجيه هوك لإنتاج مقياس حرارة لصالح الجمعية الملكية الذي عَمِل بوصفه معيارًا من أجل المراقبة، استعملت الجمعية مقاييس حرارته لعدة سنوات كان هوك من أوائل العلماء الذين اتخذوا من درجة تجمد الماء كنقطة ثابتة على مقياس الحرارة، يقول في ذلك: «من الجيد بأن يكون هناك معيار محدد وعالمي بالنسبة للحرارة والبرودة، وضمان نسبة مؤكدة بين سعة الحوجلة والأنبوب؛ ومن ثم البدء بدرجة البرودة التي يبدأ بها الماء بالتجمد، أو الأفضل درجة حرارة غليان الماء، بدون إرسال مقياس الحرارة بعيدًا، لعل المرء يصل إلى درجة الحرارة أو درجة البرودة التي وجدها في التجارب ويُسَجِّلهما من أجل استعمالها من قبل الأجيال القادمة. مع ذلك، ليس من الواضح فيما إذا كانت هاتان النقطتان الثابتتان من أجل الاستعمال معًا، أو كبديلين».⁶²

____________________________________________________

هوامش

(61) النمر، عبد الرحمن، مقياس الحرارة اكتشفه جاليليو وأحدث ثورة في الطب الحديث، مجلة التقدم العلمي، العدد 53، الكويت، يونيو / 2006م، ص 74.

(62) Frisinger, H. Howard, A History of Meteorology: to 1800, American Meteorology Society, New York, 1977. p. 55-57

(63) Barnett, Martin K., The Development of Thermometry and the Temperature Concept p. 293,

مواضيع ذات صلة

الاهتمامات البيئية العالمية "فيزياء الطاقة المستدامة: استجابة علمية للاهتمامات البيئية العالمية"

سلوك الغازات وخصائصها العامة

الديناميكا الحرارية الجزيئية

توزيع بولتزمان

العلاقات بين الخواص

القانون الثالث للديناميكا الحرارية

الطاقة الحرة

القانون الثاني للديناميكا الحرارية

القانون الأول للديناميكا الحرارية

Order and entropy

Irreversibility

The Clausius-Clapeyron equation