Дэниел Габриэль Фаренгейт FRS ( / ˈ f ær ə n h aɪ t / ; немецкий: [ˈfaːʁn̩haɪt] ; 24 мая 1686 — 16 сентября 1736) [1] был физиком , изобретателем и изготовителем научных приборов , родившимся в Польше в семье немецкого происхождения . Фаренгейт изобрел термометры, достаточно точные и последовательные, чтобы можно было сравнивать измерения температуры разными наблюдателями, использующими разные инструменты. [2] Фаренгейту также приписывают изобретение ртутных стеклянных термометров, более точных и превосходящих спиртовые термометры того времени. Популярность его термометров привела к широкому распространению шкалы Фаренгейта, прикрепленной к его приборам. [3]
Фаренгейт родился в Данциге (Гданьск), затем в Речи Посполитой . Фаренгейты — немецкая купеческая семья из Ганзы , жившая в нескольких ганзейских городах. Прадед Фаренгейта жил в Ростоке , и исследования показывают, что семья Фаренгейта возникла в Хильдесхайме . [4] Дед Даниэля переехал из Кнайпхофа в Кенигсберге (современный Калининград) в Данциг и поселился там в качестве купца в 1650 году. Его сын, Даниэль Фаренгейт (отец Даниэля Габриэля), женился на Конкордии Шуман, дочери богатого бизнесмена. известная бизнес-семья Данцига. Дэниел был старшим из пяти детей Фаренгейта (два сына и три дочери), переживших детство. Его сестра, Вирджиния Элизабет Фаренгейт, вышла замуж за Бенджамина Крюгера и была матерью Бенджамина Эфраима Крюгера, священнослужителя и драматурга. [5]
В молодости Фаренгейт «проявил особое желание учиться», и ему было назначено поступить в Данцигскую гимназию . [6] : 111 Но 14 августа 1701 года его родители умерли, съев ядовитые грибы. [7] Фаренгейт вместе с двумя братьями и сестрами был взят под опеку. В 1702 году опекуны Фаренгейта записали его на курсы бухгалтерского учета и отправили на четырехлетнее торговое ученичество в Амстердам . [8] : 1
По завершении ученичества Фаренгейт сбежал [6] : 111 и в 1707 году начал период путешествия по Германии, Швеции и Дании. По требованию его опекунов был выдан ордер на его арест с намерением поместить его в услуги голландской Ост-Индской компании. [8] : 3–4
Примерно к 1706 году компания «Фаренгейт» производила и поставляла барометры и спиртовые термометры, используя флорентийскую температурную шкалу. [6] : 116 В 1708 году Фаренгейт встретился с мэром Копенгагена и астрономом Оле Рёмером и познакомился с температурной шкалой Рёмера и его методами изготовления термометров. Рёмер сообщил Fahrenheit, что спрос на точные термометры высок. [8] : 4 Этот визит вдохновил Фаренгейта попытаться улучшить свои собственные предложения. [9] Возможно, не случайно ордер на арест Фаренгейта был отменен примерно во время его встречи с Рёмером. [8] : 3–4
В 1709 году Фаренгейт вернулся в Данциг и проводил наблюдения с помощью своих барометров и термометров, больше путешествовал в 1710 году и вернулся в Данциг в 1711 году, чтобы обосноваться в имении своих родителей. После дополнительного путешествия в Кенигсберг и Митаву в 1711 году он вернулся в Данциг в 1712 году и пробыл там два года. В этот период он работал над решением технических проблем со своими термометрами. [8] : 4–5
Фаренгейт начал экспериментировать с ртутными термометрами в 1713 году. [8] : 26 Также к этому времени Фаренгейт использовал модифицированную версию шкалы Рёмера для своих термометров, которая позже превратилась в его собственную шкалу Фаренгейта . В 1714 году Фаренгейт уехал из Данцига в Берлин и Дрезден, чтобы тесно сотрудничать с местными стеклодувами. [8] : 5 В том же году Кристиан Вольф написал о термометрах Фаренгейта в журнале после того, как получил пару своих устройств на спиртовой основе, что помогло повысить репутацию Фаренгейта в научном сообществе. [9] : 74
Помимо интереса к метеорологическим приборам, Фаренгейт также работал над своими идеями ртутных часов, вечного двигателя и гелиостата около 1715 года. Он завязал переписку с Лейбницем по поводу некоторых из этих проектов. Из обмена письмами мы узнаем, что у Фаренгейта во время работы над своими проектами заканчивались деньги, и он попросил Лейбница помочь получить оплачиваемую должность, чтобы он мог продолжить свою работу. [8] : 5–7
В 1717 или 1718 году Фаренгейт вернулся в Амстердам и начал коммерческую продажу барометров, ареометров и своих ртутных и спиртовых термометров. [8] : 8 К 1721 году Фаренгейт усовершенствовал процесс изготовления и стандартизации своих термометров. [8] : 24 Превосходство его ртутных термометров над термометрами на спиртовой основе сделало их очень популярными, что привело к широкому распространению его шкалы Фаренгейта, системы измерения, которую он разработал и использовал для своих термометров. [3]
Фаренгейт провел остаток своей жизни в Амстердаме. С 1718 года он читал лекции по химии в Амстердаме. Он посетил Англию в 1724 году и 5 мая был избран членом Королевского общества. [10] В августе того же года он опубликовал пять статей на латыни для научного журнала Королевского общества « Философские труды» на различные темы. В своей второй статье « Эксперименты и наблюдения за замерзанием воды в фактических значениях» он дает описание своих термометров и контрольных точек, которые он использовал для их калибровки. В течение двух столетий этот документ был единственным описанием процесса изготовления термометров по Фаренгейту. [9] : 75 В 20-м веке Эрнст Коэн обнаружил соответствия между Фаренгейтом и Германом Бурхааве , которые поставили под сомнение достоверность статьи Фаренгейта, объясняющей опорные точки для его шкалы, и то, что на самом деле шкала Фаренгейта во многом была заимствована из шкалы Рёмера. . В своей книге « История термометра и его использование в метеорологии » У. Э. Ноулз Миддлтон пишет:
Я считаю, что большая часть путаницы [по поводу шкалы Фаренгейта] возникла из-за убеждения, что [Фаренгейт] имел в виду именно то, что он сказал [в своей статье в Королевском обществе], и игнорирования естественной тенденции производителя инструментов желать скрыть свои процессы, или по крайней мере, чтобы запутать своих читателей. [9] : 75
- У. Э. Ноулз Миддлтон, «История термометра и его использование в метеорологии»
С августа 1736 года и до своей смерти Фаренгейт проживал в доме Иоганна Фрислевена на Плейн-сквер в Гааге в связи с подачей заявки на патент в Штатах Голландии и Западной Фрисландии . В начале сентября он заболел, а 7-го числа его здоровье ухудшилось до такой степени, что он поручил нотариусу Виллему Рейсбруку прийти для составления завещания. 11 числа нотариус снова пришел внести некоторые изменения. Через пять дней после этого Фаренгейт умер в возрасте пятидесяти лет. Четыре дня спустя он получил похороны четвертого класса человека, который классифицируется как обездоленный , в Клоостеркерке в Гааге (монастырская или монастырская церковь). [8] [11] [12]
Согласно статье Фаренгейта 1724 года, [13] [14] он определил свою шкалу по трем фиксированным точкам температуры . Самая низкая температура была достигнута путем приготовления охлаждающей смеси льда , воды и соли (« хлорида аммония или даже морской соли») и ожидания, пока эвтектическая система достигнет равновесной температуры . Затем в смесь помещали термометр и позволяли жидкости в термометре опуститься до самой низкой точки. Показания термометра там были приняты за 0 °F. В качестве второй точки отсчета было выбрано показание термометра, помещенного в стоячую воду, когда на поверхности еще только образовывался лед. [15] Это значение было присвоено как 30 °F. Третья калибровочная точка, принятая за 90 °F, была выбрана в качестве показания термометра, когда прибор находился под мышкой или во рту. [16]
Фаренгейт пришел к выводу, что ртуть кипит около 300 градусов по этой температурной шкале . Работы других показали, что вода кипит примерно на 180 градусов выше точки замерзания. Позднее шкала Фаренгейта была переопределена , чтобы сделать интервал от замерзания до кипения ровно 180 градусов . Именно из-за нового определения шкалы нормальная средняя температура тела сегодня принимается равной 98,6 градуса [17] , тогда как по исходной шкале Фаренгейта она составляла 96 градусов. [18]
Шкала Фаренгейта была основным температурным стандартом для климатических, промышленных и медицинских целей в англоязычных странах до 1970-х годов, а в настоящее время в основном заменена шкалой Цельсия, долгое время используемой в остальном мире, за исключением Соединенных Штатов, где температура и погода репортажи по-прежнему транслируются в градусах Фаренгейта. [19]
