Een korte geschiedenis
Anders Celsius was een Zweeds natuurkundige en astronoom die vooral bekendheid verwierf door zijn ontdekking van de thermometer in 1742. Hij maakte deze uitvinding tijdens zijn studie aan de universiteit van Uppsala, waar hij het fenomeen bestudeerde hoe water onder verschillende temperaturen zou smelten en verdampen.
De temperatuurschaal
Celsius ontwikkelde een nieuwe manier om de temperatuur te meten door de huidige Fahrenheit-schaal afgeleid van de thermometer te vervangen. Hij begon bij het punt waarbij water 100 graden bereikt, wat Celsius hij nul noemde en waarmee de schaal werd uitgedrukt in graden Celsius (°C). Dit resulteerde in een veel logischer systeem dan het gebruik van Fahrenheit, die eerder gebaseerd was op specifieke fysieke eigenschappen.
Hoe werkt deze temperatuurschaal?
De thermometer wordt gebruikt om de hoeveelheid warmte of koude te meten in een object. Hierdoor is er sprake van graduele veranderingen, waarbij elk niveau weergegeven kan worden door het aantal graden Celsius. Dit systeem heeft enkele voordelen boven zijn tegenhanger: bijvoorbeeld wordt de nul niet op 32 maar op 0°C gezet, wat duidelijk logischer is.
Werking in praktische situaties
De thermometer kan worden gebruikt om temperatuur te meten in verschillende toepassingsgebieden. Een veelvoorkomend voorbeeld hiervan is het controleren van de temperatuur op een laboratorium, waarbij wordt gekeken naar graduele veranderingen tussen de verschillende graden Celsius.
Toepassing bij weersverwachting
Wanneer mensen worden gevraagd om temperaturen in te voeren met behulp van de Fahrenheit-schaal zullen ze vaak moeite hebben om een juist antwoord te geven. De thermometrische schaal heeft echter enkele fundamentele verschillen ten opzichte hiervan. Het gemiddelde temperatuurverschil tussen 32°C (een praktische waarde) en het absolute nulpunt ligt in de buurt van het punt waarbij water onmiddellijk gaat smelten.
Verklaring voor Celsius’ motivatie
Het was echter niet alleen maar een praktisch systeem dat hem inspireerde om deze thermometer te ontwikkelen. Anders wist dat er verschillende temperaturen zijn die weergegeven kunnen worden door de huidige Fahrenheit-schaal, zodat het enigszins onlogische stelsel steeds meer populair werd onder studenten en natuurkundigen. In deze tijd kwam ook de behoefte op om een manier te zoeken die niet gebaseerd was op specifieke eigenschappen van materie maar in plaats daarvan geheel theoretisch is.
Het eerste stadium
De ontwikkeling begon met een theorie over hoe water zou smelten en verdampen, waarbij hij berekende dat de maximale temperatuur die kan worden bereikt bij het nulpunt ongeveer 100 graden Celsius is. Hij bereikte dit punt door te werken aan het ontwikkelen van een thermometer, waarna zijn ideeën verder werden uitgewerkt in verschillende experimenten.
Een theorie en een instrument
De temperatuur die hij meet met behulp van de thermometer bestond nu niet langer uit graduele veranderingen maar was bijna constant. Door deze resultaten te combineren met het feit dat water op zijn smeltpunt 100 graden bereikte kon Celsius een logische conclusie trekken: namelijk, dat alle temperaturen die boven of onder de nul liggen in evenredige verhouding staan tot de hoeveelheid warmte/ koude die wordt overgedragen.
De moderne toepassing
Het gebruik van de Fahrenheit-schaal is bijna niet meer te vinden en voor het algemene publiek zal hij waarschijnlijk ook nog weinig bekend zijn. Celsius’ manier om temperaturen in graden uit te drukken maakte hem een soort voorganger van moderne natuurkundigen als Galilei en Newton, die overal ter wereld het thermometrische stelsel konden toepassen.
De ontwikkeling van de moderniteit
Het was ook mogelijk om het gehele systeem verder uit te breiden. Anders begon een poging om precies aan te duiden hoe Fahrenheit’s manier van meten werkte en wat voor problematische eigenschappen het had als men wilde berekenen of waargenomen fysische verschijnselen daadwerkelijk deel uitmaakten. Alleen de toepassing door Celsius zelf bracht een einde aan deze periode.
Een gevolg van zijn onderneming
Celsius’ ontwikkeling heeft in 1742 totaal geen invloed gehad op het gebruik van Fahrenheit, maar wisten natuurkundigen die nog niet in contact stonden met Celsius overal ter wereld waar ze hem ook mochten kennen hem als de eerste persoon te zien die een thermometer maakte voor verschillende temperaturen.
Influïntie van zijn uitvinding
Toen hij aansloot bij het voormalige studieteam vormde deze natuurkundigen er hechter op en leidde tot meerdere toepassingen. Anders stelde een thermometer die alleen werkte voor nulpunt maar geen schaal had als handig hulpmiddel.
Uitwerking van Celsius’ theorie
De moderniteit heeft een uitgebreide reeks aan toepassingsgebieden omarmd, met temperaturen worden berekend in graduele veranderingen. Na de invloed die Fahrenheit’s theorie kreeg op het moderne systeem is er bijna geen twijfel meer mogelijk en zullen we zo algemeen spreken over graduele schalen zoals Celsius nu voor dagelijks gebruik.
Toepassing in onze tijd
Anders wist dat zijn thermometer als basis om een systeem te ontwikkelen was. Vandaag de dag, na velerlei aanpassingen en verbeteringen is er een systeem tot stand gekomen dat bijna overal ter wereld gebruikt wordt.
Taal die niet gesproken wordt
Voor mensen die het gevoel hebben gehad te zullen verdwalen in temperaturen, geeft de thermometer een helder en duidelijk antwoord. Anders zag tijdens zijn studie geen alternatief voor het systeem dat al bestond toen hij begon met zijn onderzoek.
Einde van de praktijk
Met behulp van verschillende experimenten zorgde hij ervoor dat alle temperaturen op schaal 0-100 graden lagen en was er geen sprake meer van onnodige tussenruimtes. Alleen dankzij zijn moeite kwam het moderne systeem tot stand.
Algemeene conclusie
Dit is een duidelijke uitleg over hoe Anders Celsius werkte met zijn thermometer, de manier waarop hij resultaten bereikte en wat de invloed was van zowel Fahrenheit als Galilei in deze context.