伽利略的空气温度计虽能测定温度，但人们发现它的测定结果并不精确。我们知道，空气因为受气压、温度等许多因素的影响，所以用空气做的温度计不可能很精确，它只能粗略地反映出温度的变化程度。这时，伽利略手头的其他研究工作十分繁忙，没有精力对空气温度计进行改进。他的学生斐迪南在老师的指导下，决定用液体代替空气温度计中的空气。1654年，斐迪南经过对各种液体的试验之后，研制出了世界上第一支酒精温度计，可是，经过一段时间的使用，人们发现，酒精温度计也存在不足之处，当用它测开水的温度时，温度计内一片模糊。原来，水的沸点是100℃，酒精的沸点是78℃，因此将酒精温度计置于开水之中时，酒精早已变成气体了。显然，只有用高沸点的液体代替酒精，才能解决这一问题。1659年，法国天文学家布里奥利用水银沸点较高的特性，制成了水银温度计，现代意义上的实用温度计就这样诞生了。
现在，虽然伽利略温度计早已被淘汰，成为了一种装饰物，但伽利略在测量温度方面所作的贡献仍然为后世所推崇。
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要想克服困难，没有不懈的努力、求实的精神是不行的。伽利略发明温度计的故事告诉我们：发明创造并非一蹴而就，必须经过认真仔细的思索和坚持不懈的努力，才能最后取得成功。
“计温术之父”华伦海特
从伽利略制造出世界上第一支空气温度计起，许多人都试图造出更好的温度计。尽管在原理上大家都是根据液体和气体的热胀冷缩，但他们在技术上始终没有摆脱这样一些因素的困扰：一是大气压变化影响温度的显示，如同样是对人体体温的测试，在山脚和山顶却差异很大；二是对固定温度的选择，因为没有统一的权威性的标准，使得温度的数值概念异常模糊，如同样是对化冰时气温的测量，由于固定点的选择不同，结果出现许多不同的温度数值。第一个真正解决这些难题的人，是荷兰物理学家华伦海特。
华伦海特1686年生于波兰格但斯克。十多岁的时候，华伦海特的父母突然去世，他的保护人送他到荷兰阿姆斯特丹学习制作科学仪器。不久，华伦海特成了一个吹玻璃的工人。经过在阿姆斯特丹的多年训练后，他定居海牙，开始从事玻璃制品的吹制和贸易。
华伦海特对物理学很有兴趣，曾先后前往柏林、莱比锡、德累斯顿、哈勒等地，通过参观学者及工匠的操作，学到了不少技术。就是在这个时期，华伦海特亲眼目睹了法国人阿蒙顿设计制作的温度计，这个温度计的外形是一个U形管，U形管较短的一臂带有一个空气玻璃泡，较长的一臂中注入水银，以水银面的高度来指示温度。显然，这个温度计的感温介质是空气，与伽利略的发明一样。另外，阿蒙顿选择水的沸点作为固定点，这个选择也谈不上新鲜。但正是受到阿蒙顿的研究的激励，华伦海特开始研究温度计的精确结构，并对各种液体的沸点进行系统的观察研究，试图制作温度计出售。不久，他就得到一个结论：液体都有一个固有的沸点。后来，他又发现沸点并非恒定不变，而是随着大气压强的变化而变化。
华伦海特通过实验研究，决定放弃把水的沸点作为固定点的想法。但是，没有固定点就不能制作统一的、能被大众接受的温度计。显然，必须找到一个新的固定点，他阅读了一些前人的有关制作温度计的记录，发现意大利人曾经把奶牛或鹿的体温作为较高的一个温度的固定点。前人的尝试使他受到启发，他想，人体的体温也许是个恒点，他在自己身上连续做了多次观测实验后，指出人体的体温是一个较好的温度的固定点。
1709年，华伦海特设计制作了一只酒精温度计。他采用了3种在当时技术条件下十分重要的温度作为标记刻度的依据。首先，他将水、冰和氯化铵混合，达到了当时所能记录到的最低温度，将其定为0度。然后他又将水的冰点定为32度，最后将人的体温定为96度。5年后，华伦海特又改用水银作测温物质，制成了水银温度计。这一次，他改将水的沸点作为温度计的上限，定为212度，这样，他可以将水的冰点和沸点之间划分为180度，同时又使得人体体温接近100这个整数。华伦海特制定的这种温度标准被称为华氏温标，用“F”表示。华氏温标的出现，使温度测量第一次有了统一的标准。
在华伦海特设计制造温度计过程中，他还研究了液体的沸点与压强和溶于其中的盐的含量关系，成功设计出了带气压表的温度计。除此之外，华伦海特对计温术的最大贡献，还在于他在温度计中使用了水银。尽管早在他之前，就有人用过水银，但华伦海特的成功在于他发明了净化水银的方法，使水银作为测温物质的优越性真正显露了出来。正是由于这些贡献，使华伦海特赢得了“计温术之父”的美誉。
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在华伦海特之后，瑞典的摄尔修斯制造了一支水银温度计，并再次制订了温度标准，他把冰的溶解温度定为零度，把水的沸腾温度定为100度，这就是现在通用的摄氏温度标准。但时至今日，美国等一些国家仍然在日常生活中使用华氏温度。
胡克与气象仪器
我们每天都能从电台、电视台知道当天的天气情况和以后几天的天气预报，包括温度、风向和风力、雨情和雨量以及大气中的湿度。当然，这些“情报”全都来自气象台。可是，你知道气象台是如何获得这些“情报”的吗？当然得靠仪器：用温度计测温度，用风速计测风速，用雨量筒测量雨量，用湿度计测湿度等。在几种气象仪器的发明过程中，涌现出了一大批发明家，其中也包括17世纪英国最伟大的科学仪器发明家和设计者罗伯特·胡克。
胡克1635年7月18日出生于英格兰南部威特岛的弗雷施瓦特。父亲是当地的教区牧师。胡克从小体弱多病，性格怪僻，不能按时上学。但他心灵手巧，喜欢动手做机械方面的玩具。10岁时，胡克对机械学产生了强烈的兴趣，为日后在实验物理学方面的发展打下了良好的基础。1648年，胡克的父亲逝世后，家道中落。13岁的胡克被送到伦敦一个油画匠家里当学徒。后来，在热心人帮助下，胡克修完了中学课程。1653年，胡克进入牛津大学学习，在这里，他结识了一些颇有才华的科学界人士，这些人后来大都成为英国皇家学会的骨干。
由于胡克有出色的实验才能，1662年他被任命为皇家学会的实验主持人，为每次聚会安排三四个实验。他通过实地考察以及实验，进行了许多有关地质、地震、海洋等方面的研究。在《地震讲义》和《关于地面经常发现贝壳和其他海栖动物残骸的原因》等论著中，胡克强烈反对《圣经》中的神创论。他提出了地貌变化的思想，并且认为由于地貌变化引起了生物的变化，化石则是古动物的残骸，是地球演变史中的“纪念碑”，人们可以根据这些化石，认识地球的历史。胡克在进化论出现以前提出这些观点是可贵的。
1665年，30岁的胡克被推荐给当时英国著名化学家玻意耳当助手，在玻意耳的实验室工作。胡克在仪器的制造和改进方面的特长，正是在这时显露出来的。他协助玻意耳3次改进了真空泵。第三次改进后的抽气机已具备现代真空泵的雏形，其动力是靠司泵人用脚踏滑轮两边活塞上的蹬板来提供的。利用这一设备，玻意耳和胡克完成了气体的玻意耳定律实验。除了改进空气泵之外，胡克还制造了显微镜，改进了望远镜。世界上第一台显微镜是1604年由荷兰的一个眼镜商人发明的。胡克通过自己的巧手使它更加完善了，而且创造出了当时世界上最好的复式显微镜。通过显微镜，胡克发现了“细胞”，成为了最早研究植物细胞的科学家之一。
在进行各种仪器的设计时，胡克也接触到了气象仪器。世界上第一台用于测量风速的“风速计”就是由胡克发明的。这台仪器的关键是一块很轻的木板，这块木板可以自由摆动，当风吹来时，这块木板就在一个分度标尺上移动，这样就记录下了风的速度。
1695年，发明风速计的胡克又设计了一种雨量计，它是一个玻璃漏斗，安装在一个木架上，漏斗的下端伸进一个较大的容器内。在漏斗上，有两根绳子将它牢牢地固定在木架上，以防被风吹动。所收集的雨水用秤称量就可以了。
在胡克发明的气象仪器中，最著名的要数胡克轮式气压计了。它由一个泡、一根管子、一根U形虹吸管以及一个带刻度的圆环组成，上面有一根指针，有点像钟表上的盘一样。利用这种奇特的装置，放在U形虹吸管内的水银面高度如果有任何微小的变化，就会由小指针的旋转运动明显表示出来。后来，胡克又想了一个方法，用更加简便的结构制造了轮式气压计。
1703年，胡克在伦敦病逝，享年68岁。胡克是一个全才式的人物，对当时的天文学、物理学、生物学、化学、气象学、钟表和机械、天文学、生理学等学科都做出了重要贡献，因此被誉为“英国的达·芬奇”。
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在学习过程中，实践活动非常重要。只有多动手、多动脑，才能积累更多的知识。正因为有着惊人的动手技巧和创造能力，胡克被称作英国皇家学会的“双眼和双手”，他所设计和发明的科学仪器的质量和数量在当时都是无与伦比的。
富兰克林揭开雷电之谜
雷电的破坏力是相当惊人的，它的温度大约有5万摄氏度，这比太阳的表面温度还要高出好几倍。因此，人类在很早以前，就探寻着避免雷击、驯服雷电的办法。世界上第一个阐述雷电的本质并提出了制造避雷针的设想、使建筑物免遭雷击的，是18世纪美国科学家富兰克林。
富兰克林1706年生于一个小手工业者之家，在全家17个孩子中排行15。由于家境贫困，富兰克林10岁便辍学回家做工，12岁起在印刷所当学徒、帮工。富兰克林十分好学，在掌握印刷技术之余，还广泛阅读文学、历史、哲学方面的著作，自学数学和4门外语，潜心练习写作。他常常在做完了一天的工作后，到印刷厂的图书室阅读各种各样的书籍。有时看得入迷，直到夜幕降临，焦急的母亲来工厂找他才回家。除了注重学习理论知识之外，年轻的富兰克林还特别注意观察自然现象，并亲自动手做试验。所有这一切为他在一生中取得多方面的成就打下了坚实的基础。
为了自立于当时的社会，富兰克林几经周折，创办了自己的印刷所。由于吃苦耐劳，讲求信誉，注意经营管理，他不仅在印刷界激烈的竞争中站住了脚，并且把业务扩大到邻近几个州以及西印度群岛，成为北美洲印刷出版行业中的佼佼者。
1746年，一位英国学者在波士顿利用玻璃管和莱顿瓶表演了电学实验。富兰克林怀着极大的兴趣观看了他的表演，并被电学这一刚刚兴起的科学强烈地吸引住了。随后富兰克林开始了电学的研究，富兰克林在家里做了大量实验，研究了两种电荷的性能，说明了电的来源和在物质中存在的现象。在18世纪以前，人们还不能正确地认识雷电到底是什么。当时人们普遍相信雷电是上帝发怒的说法。一些不信上帝的有识之士曾试图解释雷电的起因，但都未获成功，学术界比较流行的是认为雷电是“气体爆炸”的观点。
在一次实验中，富兰克林的妻子丽德不小心碰倒了莱顿瓶，一团电火闪过，丽德被击中倒地，面色惨白，在家足足躺了一个星期才恢复健康。这虽然是实验中的一起意外事件，但思维敏捷的富兰克林却由此而想到了空中的雷电。他经过反复思考，断定雷电也是一种放电现象，它和在实验室产生的电在本质上是一样的。于是，他写了一篇《论天空闪电和我们的电气相同》的论文，并送给了英国皇家学会。但富兰克林的伟大设想竟遭到了许多人的嘲笑，有人甚至嗤笑他是“想把上帝和雷电分家的狂人”。
富兰克林决心用事实来证明一切。1752年6月的一天，阴云密布，电闪雷鸣，一场暴风雨就要来临了。富兰克林和他的儿子威廉一道，带着上面装有一个金属杆的风筝来到一个空旷地带。富兰克林高举起风筝，他的儿子则拉着风筝线飞跑。由于风大，风筝很快就被放上高空。刹那，雷电交加，大雨倾盆。富兰克林和他的儿子一道拉着风筝线，父子俩焦急地期待着。此时，刚好一道闪电从风筝上掠过，富兰克林用手靠近风筝上的铁丝，立即掠过一种恐怖的麻木感。他抑制不住内心的激动，大声呼喊：“威廉，我被电击了！”回到家里以后，富兰克林进行了各种电学实验，证明了天上的雷电与人工摩擦产生的电具有完全相同的性质。富兰克林关于天上和人间的电是同一种东西的假说，在他自己的这次实验中得到了证实。
风筝实验的成功使富兰克林在全世界科学界名声大振。英国皇家学会给他送来了金质奖章，聘请他担任皇家学会的会员，他的科学著作也被译成了多种语言。他的电学研究取得了初步的胜利，然而，在荣誉和胜利面前，富兰克林没有停止对电学的进一步研究。1753年，俄国著名电学家利赫曼为了验证富兰克林的实验，不幸被雷电击死，这是做电实验的第一个牺牲者。血的代价，使许多人对雷电实验产生了戒心和恐惧。但富兰克林在死亡的威胁面前没有退缩，经过多次实验，他制成了一根实用的避雷针。他把几米长的铁杆用绝缘材料固定在屋顶，杆上紧拴着一根粗导线，一直通到地里。当雷电袭击房子的时候，它就沿着金属杆通过导线直达大地，使房屋建筑完好无损。
1754年，避雷针开始应用，但有些人认为这是个不祥的东西，违反天意会带来旱灾，就在夜里偷偷地把避雷针拆了。然而，科学终于战胜愚昧。一场挟有雷电的狂风过后，大教堂着火了；而装有避雷针的高层房屋却平安无事。事实教育了人们，使人们相信了科学。避雷针相继传到英国、德国、法国，最后普及世界各地。
后来，富兰克林通过进一步研究，了解到电是会流动的，它还可以分为正电和负电。富兰克林因此被公认为是电学原理的创始人之一。如今，电成了现代文明的最重要的因素。当我们在享受电灯、电视、电脑以及安全用电等现代文明的成果时，我们确实应该感谢富兰克林和雷电的第一次亲密接触。
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科学研究需要科学家对所研究问题有强烈的兴趣和好奇心。兴趣是促进研究活动进行的一种内在动力，好奇心则是从事研究的重要动机。富兰克林正是凭着这两个法宝，成为了一位伟大的科学家、政治家、外交家以及美国科学精神的典型代表。拉瓦锡揭示氧气奥秘
