Daniel Gabriel Fahrenheit

saksalais-Hollantilainen soitinvalmistaja

Daniel Fahrenheit on kuuluisa nimeään kantavasta lämpötila-asteikosta ja ensimmäisen elohopealämpömittarin kehittämisestä. Hän myös todisti kvantitatiivisesti, että kiehumispisteiden lämpötilat vaihtelevat paineen mukaan, ja hän havaitsi veden superjäähtymisen.

Daniel Gabriel Fahrenheit syntyi Danzigissa (nykyisessä Gdanskissa) 24.toukokuuta 1686 varakkaaseen kauppiasperheeseen. Hänen oli määrä osallistua Danziger Gymnasiumiin osoittaen oppineisuuden lahjaa. Hänen vanhempansa kuitenkin kuolivat ennen kuin hän pääsi ylioppilaaksi. Vastoin Hänen tahtoaan hänen huoltajansa lähettivät hänet Amsterdamiin suorittamaan työharjoittelua. Hän ei saanut sitä valmiiksi, ja hänestä annettiin pidätysmääräys aikomuksena lähettää hänet Itä-Intiaan (1707).

näin Fahrenheit matkustivat ympäri Eurooppaa vierailemassa tiedemiehiä ja soitinvalmistajia. Myöhemmin hän asettui Amsterdamiin (1717) ja vakiinnutti asemansa lämpömittareiden, ilmapuntarien ja areometrien valmistajana. Koko elämänsä ajan Fahrenheit käytti kaikki voimavaransa instrumenttien keksimiseen, kuten elohopeakellon pituusasteen määrittämiseen merellä ja pumppauslaitteen, joka oli tarkoitettu hollantilaisten polderien tyhjentämiseen. Vaikka häntä arvostettiin suuresti, hän kuoli köyhtyneenä 16.syyskuuta 1736.

vuonna 1708 Fahrenheit vieraili Ole Römerissä (1644-1710). Ainakin vuodesta 1702 lähtien Römer oli tehnyt alkoholilämpömittareita, joissa oli kaksi kiintopistettä ja asteikko, joka oli jaettu yhtä suuriin eriin. Hän painotti Fahrenheitille toistettavien, vertailtavien mittausten tieteellistä merkitystä eri lämpömittareilla. Fahrenheit keksi lopulta innostuneena menetelmän tällaisten lämpömittareiden tuottamiseksi kaupallisesti.

Fahrenheit teki kokeita parhaan termometrisen aineen määrittämiseksi. Asettuen elohopean päälle hän valmisti ensimmäisen elohopealämpömittarin (1713). Lisätutkimukset johtivat hänet huomaamaan, että lasin laajeneminen vaihtelee sen koostumuksen mukaan. Hän lopulta laatinut menetelmä määritettäessä laajenemiskertoimet eri lasit (1729), mutta oli tuolloin kehittänyt menetelmän kalibrointi lämpömittarit riippumatta. Fahrenheit määritti monien nesteiden kiehumispisteet tarkasti ja määritti niiden vaihtelun barometrisella paineella (1723). Löytöjensä perusteella hän rakensi ensimmäisen hypso-barometer-instrumentin, jolla mitataan ilmanpainetta veden kiehumispisteen muutoksista (1724). Fahrenheit havaitsi myös veden ylijäähtymisen-ilmiön, jossa vesi jäähtyy muutamaa astetta jäätymispisteensä alapuolelle jähmettymättä.

nykyinen Fahrenheitin lämpötila-asteikko kehittyi Römerin asteikosta. Römer kalibroi standardilämpömittarinsa sulavassa jäässä ja kiehuvassa vedessä merkitsemällä jääpisteeksi 7½ ja kiehumispisteeksi 60. Römer ryhtyi varotoimiin välttääkseen negatiiviset mittaukset. Römer huomasi kuitenkin, että lämpötilamittaukset eivät koskaan menneet yli 20 asteen. Koska suurin osa lämpömittarin pituudesta oli siten tarpeetonta, hän kalibroi lyhyempiä lämpömittareita. Hän kiinnitti jääpisteen entiseen tapaan ja asetti lyhyemmät mittarit 22½°: n vesikylpyihin, jotka määritettiin hänen vakiolämpömittarinsa mukaan yläpisteen asettamiseksi.

tätä toimenpidettä tarkkaillen ja tietämättä, että Römerin toinen kiintopiste oli todellisuudessa kiehuva vesi, Fahrenheit otti ylemmän kiintopisteen 22½°: ksi, joka oli suunnilleen normaali ruumiinlämpö. Fahrenheit sovelsi Römerin 22½°-asteikkoa omiin lämpömittareihinsa, mutta jakoi sen neljänneksiin, jolloin saatiin 90°-asteikko, jonka hän myöhemmin muutti 96°: ksi. Jäätymispisteeksi vahvistettiin 32° ja ylimmäksi 96°, joka kalibroitiin laittamalla lämpömittari terveen ihmisen suuhun. Barometrilukemasta riippuen Fahrenheit mittasi veden kiehumispisteeksi 205½° – 212½°.

Fahrenheit ilmoitti tuloksensa Royal Societylle vuonna 1724. Vaikka hän selvästi koskaan ottanut veden kiehumispiste kuin kiinteä, Royal Society virallisesti perustettu se sellaisenaan (1777), vahvistamisesta arvo 212°, joka tapahtui barometripaine on 29,8 tuumaa-Hg. Normaali ruumiinlämpö tällä asteikolla on 98,6°. Tarkistettu asteikko otettiin nopeasti käyttöön Englannissa ja Hollannissa, ja siitä tuli standardi koko englanninkielisessä maailmassa.

STEPHEN D. NORTON