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        古時溫度如何測量

        2019-05-28 05:33:15
        奇聞怪事 2019年5期
        關鍵詞:環(huán)境

        “小兄弟,不能只講風度,忘記溫度,要穿厚實一些?!本渲械臏囟仁亲鳛楸硎疚矬w冷熱程度的物理量,從微觀上講,它是物體分子熱運動的劇烈程度。從中國古代發(fā)明的冰瓶到伽利略發(fā)明的溫度計,溫度計的產生奠定了記溫學和熱學發(fā)展的基礎。

        早在公元前2世紀,中國古人就開始以最簡單易得的水作為介質制成溫度計,并稱其為“冰瓶”。它是通過水的結冰和融化來判斷氣溫的。到了商周時,古人又開始觀察“火候”,借燃燒時火焰的變化推測溫度的高低,并把目測火候的方法運用于青銅器的冶煉。先秦時成書的《考工記·栗氏》,就記載了觀察火候的方法和過程,不同火焰和煙色的變化代表不同的溫度。如青銅冶煉時出現(xiàn)白色煙霧,表明溫度大約為907℃,鋅開始揮發(fā);爐火純青,表明溫度已達到1200℃,鋅完全揮發(fā);全是銅的青焰時,表明此時可以澆鑄了。經過現(xiàn)代科學驗證,目測火候法相當準確,而且在現(xiàn)代冶煉、制瓷等多種行業(yè)中仍在運用。

        隨著西方科技的強盛發(fā)展,以及對地質的深入研究,使測量古時候的溫度成為可能。科學家告訴我們,如能找到地質歷史時期溫度變化留下的痕跡,就能知道當時的溫度。于是,人們從地球化學的氧同位素著手,終于找到了另一種測量古時候溫度的可靠方法。氧元素是個大家族,包括氧16、氧17、氧18。其中,氧18的核反應能力大大超過了氧16和氧17,可它的數(shù)量特別稀少。據(jù)統(tǒng)計,在自然界中,每形成500個氧16,才會產生一個氧18。氧同位素的比值,會隨著溫度的變化而變化。當生物體活著的時候,它們體內氧同位素的比值,同所生存的環(huán)境溫度有一定的關系。當這些生物體死去,它們體內的這種同位素比值就不再變化了。億萬年后,這些生物體遺骸成了化石,人們只要用化學方法從化石中提取氧,再測出氧16和氧18的比值,就能知道當時這些生物生活環(huán)境的溫度了。你看,氧同位素的比值真可稱得上是一支靈敏的溫度計。

        另外,在觀察海洋巖芯時,科學家們發(fā)現(xiàn),有一種對冷暖變化特別敏感的圓輻蟲,計算它的數(shù)量與有孔蟲總數(shù)的比率,就可以推算出當時的海洋溫度。計算結果表明,高的比率與冰期的溫水有關,低的比率與冰期的冷水有關。更有趣的是,螺殼的旋卷方向也與溫度有關。凡是右旋的截錐圓輻蟲的介殼,與溫暖的環(huán)境有關,左旋的介殼則與較冷的環(huán)境有關。因此,從螺殼左右旋卷的比率,可推斷盤古時期的溫度。

        探測古時候的溫度所得到的古氣候和古環(huán)境資料,可以為未來氣候和環(huán)境變化提供預測依據(jù),也可以為解釋當今氣候環(huán)境變化的原因提供有效的科學思路。

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