Celsijus

Istorija

1742 m. Andersas Celsijus sukūrė "atvirkštinę" šiuolaikinės Celsijaus temperatūros skalės versiją. Šioje skalėje nulis buvo vandens virimo temperatūra, o 100 - ledo tirpimo temperatūra. Savo darbe "Dviejų nuolatinių laipsnių termometro stebėjimai" jis rašė apie savo eksperimentus. Jis parodė, kad oro slėgis iš esmės neturi įtakos ledo lydymosi temperatūrai. Ledas virstų vandeniu esant tai pačiai temperatūrai, nesvarbu, ar jis būtų jūros lygyje, ar ant kalno. Kitaip buvo su vandens virimo temperatūra. Esant mažesniam slėgiui (ant kalno), vanduo užvirtų lengviau. Jis nusprendė, kad jo temperatūros skalės nulis (vandens virimo temperatūra) bus lygus standartiniam barometriniam slėgiui jūros lygyje. Šis slėgis vadinamas viena atmosfera. 1954 m. 10-osios CGPM (Generalinės svarsčių ir matų konferencijos) 4 rezoliucija buvo nustatyta, kas tiksliai yra viena standartinė atmosfera (101,325 kPa arba 14,6959 psi).  

1744 m., Anderso Celsijaus mirties metais, garsus švedų botanikas Carolus Linnaeus (1707-1778), įsigydamas savo pirmąjį termometrą, naudojo atvirkštinę Celsijaus skalės versiją. Tai buvo skalė, kurioje nulis reiškė ledo tirpimo temperatūrą, o 100 - vandens virimo temperatūrą, panašiai kaip šiandien. Pagal užsakymą jo šiltnamiuose naudojamą "Linėjaus termometrą" pagamino Danielis Ekströmas (Daniel Ekström), tuo metu pirmaujantis Švedijos mokslinių prietaisų gamintojas. Ekstömo dirbtuvės buvo Stokholmo observatorijos rūsyje. Kaip dažnai pasitaikydavo šiame amžiuje prieš šiuolaikines komunikacijas, daug fizikų, mokslininkų ir prietaisų gamintojų nepriklausomai pagamino tą pačią matavimo skalę; tarp jų buvo Švedijos karališkosios mokslų akademijos (turėjusios prietaisų dirbtuves) sekretorius Pehras Elvijus (Pehr Elvius), su kuriuo bendravo ir Linėjus, Kristinas iš Liono, prietaisų gamintojas Danielis Ekströmas (Daniel Ekström) ir Mortenas Stromeris (Mårten Strömer, 1707-1770), kuris astronomiją studijavo pas Andersą Celsijų.

Pirmasis žinomas dokumentas, kuriame temperatūra nurodoma pagal šią šiuolaikinę "pažangiąją" Celsijaus skalę, yra 1745 m. gruodžio 16 d. dokumentas "Hortus Upsaliensis", kurį Linėjus parašė savo studentui Samueliui Naukleriui. Jame Linajus pranešė apie temperatūrą Upsalos universiteto botanikos sodo oranžerijoje:

...nes kaldariumas (karštoji šiltnamio dalis) dėl langų kampo, vien nuo saulės spindulių, gauna tiek šilumos, kad termometro stulpelis dažnai pasiekia 30 laipsnių, nors akylas sodininkas paprastai pasirūpina, kad jis nepakiltų daugiau kaip iki 20-25 laipsnių, o žiemą - ne mažiau kaip iki 15 laipsnių...

Kitus 204 metus mokslininkų ir termometrijos bendruomenės visame pasaulyje šią skalę vadino "Celsijaus skale". Temperatūra pagal Celsijaus skalę dažnai buvo nurodoma kaip "laipsniai" arba "laipsniai pagal Celsijų". Šios skalės temperatūros reikšmių simbolis buvo °C (bėgant metams buvo naudojami keli formatai). Kadangi pavadinimas "centigrade" taip pat buvo ispanų ir prancūzų kalbų kampinio matavimo vieneto (viena šimtoji stačiojo kampo dalis) pavadinimas ir turėjo panašią reikšmę kitose kalbose, terminas "centesimalinis laipsnis" buvo vartojamas tada, kai reikėjo labai tikslios ir aiškios kalbos tarptautiniam bendravimui, pavyzdžiui, Tarptautiniame svarsčių ir matų biure (BIPM). 9-oji CGPM (Generalinė svarsčių ir matų konferencija) ir CIPM (Tarptautinis svarsčių ir matų komitetas) 1948 m. oficialiai nusprendė vartoti "Celsijaus laipsnį" (simbolis - °C).

1948 m. buvo trys priežastys, dėl kurių buvo nuspręsta vartoti žodį Celsijus:

1. Visų paplitusių temperatūros skalių vienetai pavadinti su jais glaudžiai susijusių asmenų vardais: Kelvino, Celsijaus, Farenheito, Reaulio ir Rankino.
2. Simbolis °C, kuris šimtmečius buvo vartojamas kartu su Celsijaus laipsniu, galėjo būti vartojamas ir toliau, tačiau dabar jis reiškė Celsijų. (Linajus turėjo svarbią šiuolaikinės skalės dalį, bet pirmasis ją sukūrė Celsijus).
3. Naujasis pavadinimas reiškė, kad Celsijaus laipsnis vėl gali reikšti tik kampinio matavimo vieneto pavadinimą prancūzų kalba.

Tačiau prireikė beveik dviejų dešimtmečių, kol mokykliniuose vadovėliuose Celsijaus laipsnis buvo pakeistas į Celsijaus laipsnį, ir šiandien daugelis žmonių vis dar naudoja senąjį pavadinimą.

Pavyzdžiai

• Pagal Celsijaus skalę vanduo užšąla esant 0°, o užverda esant 100°.
• Kambario temperatūra yra apie 20 °C.
• Absoliutus nulis (šalčiausia įmanoma temperatūra) yra -273,15 °C.
• Žiemos Antarktidoje gali būti nuo -80 iki -90 °C.
• Žmogaus kūno temperatūra paprastai yra 37 °C.

Temperatūros konversijos

• Norint temperatūrą Celsijaus laipsniais paversti kelvinais, reikia pridėti 273,15. Pavyzdžiui, 0 laipsnių Celsijaus, kai vanduo užšąla, yra 273,15 kelvino.
• Norint paversti temperatūrą kelvinais į Celsijaus laipsnius, reikia atimti 273,15. Pavyzdžiui, 310 K yra tokia pati temperatūra kaip 36,85 °C, t. y. maždaug žmogaus kūno temperatūra.
• Norėdami temperatūrą Celsijaus laipsniais paversti Farenheito laipsniais, turite ją padauginti iš 9/5 ir pridėti 32: F = (9/5)C + 32.
• Norėdami temperatūrą Farenheito laipsniais paversti Celsijaus laipsniais, turite atimti 32 ir rezultatą padauginti iš 5/9: C = (F - 32) * 5/9.