ДАНІЕЛЬ ГАБРІЕЛЬ ФАРЕНГЕЙТ: БІОГРАФІЯ, ВНЕСКИ, ПРАЦІ - БІОГРАФІЇ - 2025

Даніель Габріель Фаренгейт (1686-1736) був важливим фізиком і виробником приладів німецького походження. Його головний внесок був пов'язаний зі створенням перших термометрів, що дозволило нам мати більш точний прилад на початку 18 століття. Він також виділявся тим, що встановив у 1724 р. Більш ефективну шкалу температури, яка носить його ім'я. Цей масштаб і сьогодні залишається в силі.

Фаренгейт значну частину свого життя провів у Нідерландах як фізик та інженер, хоча він також не працював склодувом. Його інтерес до науки полягав у тому, що мотивувало його вчитися та дізнаватися більше про фізику речей. Хоча це було не нормально для тих, хто виготовляв інструменти, внески Фаренгейта змусили його вступити до Королівського товариства.

Представництво Даніеля Фаренгейта. Джерело: через Wikimedia Commons.

Сьогодні шкала Фаренгейта досі використовується в деяких частинах світу. Найвідоміше місце - США.

Біографія

Даніель Габріель Фаренгейт народився 24 травня 1686 року. Він народився в Данцигу, районі, який раніше був частиною Німеччини, але зараз вважається Гданськом, містом у Польщі.

Батьками фізика були Даніель і Конкордія Фаренгейт. Пара померла, коли Даніелю було лише 15 років, і це було через потрапляння отруйних грибів.

Хоча Даніель і Конкордія мали 10 дітей, лише п’ятеро досягли повноліття. З цих п'яти братів Даніель Габріель був найстаршим. Після смерті батьків Фаренгейт почав навчатись, щоб стати купцем у Голландії. Його інших чотирьох братів і сестер помістили в прийомні будинки.

Очевидно, він отримав ім'я Даніель від батька, а Габріель - від прадіда з боку матері.

Існують деякі розбіжності щодо дати вашого народження. Деякі джерела стверджують, що він народився 14 травня. Проблема була пов’язана з тим, що в той час Англією керував інший календар, ніж той, який застосовувався в Гданську.

Англійці користувалися юліанським календарем до 1752 року, тоді як у Польщі григоріанська реформа була прийнята з 1582 року.

Дослідження

Фаренгейт переїхав до Амстердама в 1708 році підмайстром купця, який навчав його бухгалтерії. Саме там він вперше зустрів флорентійський термометр; Цей термометр був інструментом, який був створений в Італії майже 60 роками раніше, в 1654 році, герцог Тосканський.

Під час цього етапу він вирішив відвідати Оле Крістенсена Ромера, датського астронома, якого він міг спостерігати в процесі випускних градусів деяких термометрів.

Ця подія викликала цікавість Фаренгейта, який вирішив почати робити термометри для життя. Рішення мало певні наслідки. Німець був змушений залишити учень бухгалтером, і голландська влада видала проти нього ордер на арешт.

У зв'язку з цією ситуацією Фаренгейт провів кілька років, подорожуючи по всій Європі та зустрічаючись з різними вченими.

Через кілька років він зміг повернутися до Амстердаму і залишився в Голландії до кінця свого професійного та особистого життя.

Винахід термометра

Хоча термометри вже існували, жоден із цих приладів на той час не був дуже точним. Два термометри ніколи не показували однакову температуру, хоча вони вимірювали одне і те ж явище.

Це пояснювалося тим, що тип рідини для використання в термометрах не був загальновизначений. Також не було встановлено шкали, яка була б універсальною.

Наприклад, виробники флорентійських термометрів, наприклад, відзначили найнижчу шкалу своїх термометрів для найхолоднішого дня у Флоренції. Зі свого боку, найгарячіший день послужив встановленню найвищого значення в масштабі.

Ця процедура була помилкою, оскільки температура змінювалася з роками, тому не було двох термометрів із подібними температурами.

Ця проблема впливала на роботу Фаренгейта протягом декількох років, поки він не зробив більш точний спиртовий термометр. Це сталося в 1709 році; Потім його експерименти розвивалися, поки він не досяг ртутного термометра, також відомого як срібло, який народився в 1714 році.

Ці термометри також використовували шкалу Фаренгейта для вираження температури. До зміни шкали на Цельсій Фаренгейт широко застосовувався в Європі, хоча досі його використовують у Сполучених Штатах для щоденних вимірювань, а також на територіях, таких як Пуерто-Рико чи Беліз.

Процес, який він використовував для виготовлення своїх термометрів, не був оприлюднений перші 18 років. Це вважалося комерційною таємницею.

Перший прилад

Перші термометри, зроблені Фаренгейтом, мали в собі стовпчик спирту. Цей алкоголь розширився і зменшився через температуру. Проектом керував датський астроном Оле Крістенсен Ремер у 1708 році; дизайн, який Фаренгейт детально контролював.

Ремер вживав алкоголь (який справді був винним) як рідину і встановив два орієнтири. Він вибрав 60 градусів як температуру окропу і 7,5 градусів як температуру, необхідну для розплавлення льоду.

Фаренгейт розробив іншу шкалу температури для своїх спиртових термометрів, яка складалася з трьох точок.

Завдяки тому, що ці пристрої демонстрували високий рівень узгодженості між собою, чогось раніше не було, Крістіан Вольф присвятив винахід цілій статті в одному з найважливіших часописів. Все проаналізувавши два термометри, які були доставлені йому в 1714 році.

Важливість ртуті

З часом Фаренгейт вирішив замінити спирт у своїх термометрах, щоб використовувати ртуть. Причина полягала в тому, що швидкість розширення ртуті виявилася більш постійною, ніж у алкоголю, і тому ртуть можна використовувати для вимірювання більш широких діапазонів температур.

Тоді Фаренгейт дійшов висновку, що Ісаак Ньютон вже досяг у минулому. Він розумів, що точніше проводити вимірювання термометра на речовинах, які змінюють свою температуру постійно, а не в більш-менш спекотні дні.

Ці досягнення суперечили ідеям, сформованим для того часу. Деякі вчені вважали, що ртуть не може використовуватися в термометрах, оскільки вона має низький коефіцієнт розширення.

Шкала Фаренгейта

З часом він удосконалив шкалу, яка використовувалася для вимірювання температури. Першим кроком було усунення температури тіла як фіксованої точки на термометрах. Шкала доводилася до точок замерзання та кипіння води.

Дізналося, як Фаренгейт встановив значення своєї шкали завдяки статті, опублікованій у 1724 році.

Фаренгейт пояснив, що найнижча температура була досягнута шляхом виготовлення холодильної суміші, що складається з льоду, води та хлориду амонію (що є не що інше, як сіль). Коли ця суміш стабілізувалася, термометр використовували до тих пір, поки рідина не позначила найнижчу можливу точку. Отримане читання було прийнято як нульовий градус за шкалою Фаренгейта.

Другий орієнтир був досягнутий, коли було отримано показання на термометрі, розміщеному у воді та з льодом, присутнім лише на поверхні.

Останній орієнтир, 96 градусів, був отриманий, помістивши термометр під руку або в рот.

Ця шкала зазнала деяких модифікацій, коли Фаренгейт помер. 213 градуси були взяті як орієнтир для температури кипіння води, а 98,6 градусів - орієнтир для значення, яке має мати людський організм, зміщуючи 96 градусів, що були встановлені в минулому.

Ця шкала є такою, яка досі використовується в США, а також у деяких англомовних країнах.

Внески в науку

Окрім актуальності, яку Фаренгейт мав при розробці більш ефективних термометрів та встановленні більш ефективної шкали, фізик також мав інші внески в науку. Наприклад, він був першою людиною, яка показала, що температура кипіння рідких елементів може змінюватися залежно від атмосферного тиску.

Фаренгейт запропонував використовувати цей принцип при побудові барометричних пристроїв.

Інший його внесок стосується створення інструменту, який слугував для перекачування рідин. Це було особливо важливо для осушення деяких низьких ґрунтів у Голландії.

Він також створив гігрометр, який був інструментом, який використовувався для вимірювання вологості.

Всі ці внески показують, що його сила була в його ролі виробника. Крім того, ефективність його винаходів змусила його шукати нові інструменти для вирішення наукових проблем, що з’явилися з плином часу.

З цієї причини він працював над тим, щоб можна було виміряти розширення скла, оцінити поведінку ртуті та алкоголю як вимірювачів температури. Він також вивчив вплив атмосферного тиску та зумів встановити щільність деяких речовин.

Його внески не сильно або дуже шумно перевищували шкалу Фаренгейта і термометри, але він був важливим у курсі, який експериментальна фізика взяла у 18 столітті.

Опубліковані твори

Його бібліографічний внесок був не дуже великий. Того ж року, коли його прийняли до Королівського товариства, він написав свої єдині рукописи. Всього було п'ять коротких статей, які були написані латинською мовою та опубліковані в журналі The Philosophical Operations.

Смерть

Смерть Фаренгейта сталася дуже рано. Фізик помер у Гаазі, Голландія, 16 вересня 1736 року, коли йому було лише 50 років. Його поховання відбулося в тому ж місті його смерті.

Жодного шлюбу йому не було відомо, і він залишався професійно активним до останніх днів свого життя. Про причини його смерті відомо небагато деталей. Стверджувалося, що це було пов'язане з отруєнням ртуттю в результаті всіх його експериментів та робіт.

Список літератури

1. Коутс, Е. Температурні шкали Фаренгейта і Цельсія.
2. Лін, Ю. (2012). Фаренгейт, Цельсій та їх температурні шкали. Нью-Йорк: PowerKids Press.
3. Оукс, Е. (2001). Енциклопедія світових вчених. Нью-Йорк: Факти.
4. Merriam-Webster Inc. (1991). Нова книга історій слів Merriam-Webster. Спрінгфілд, штат Массачусетс.
5. Zitzewitz, P. (2011). Зручна книга відповідей з фізики. Детройт: видима фарба.