發明溫度計
為測體溫搞發明
伽利略溫度計伽利略在學習醫學的過程中，認識到人的生病與體溫變化有很大的關係，也就是說，通過了解人的體溫有助於確定其身體狀態。可在當時，醫生只能用手觸摸病人，憑感覺來推測人體的大致溫度。這種方法顯然容易產生誤差，並不精確。
伽利略想：能不能發明一種可以精確地測出病人體溫的儀器呢?
於是，伽利略開始構思這種新儀器的使用原理。他想了許多辦法，可一個個都被他自己否認了。
熱脹冷縮測溫度
一天，他在沉思之中，看到一位小孩正在玩一種玩具。這種玩具據說是古希臘人發明的。它的結構很簡單：在U形的玻璃管里裝一半水，將彎管的一端用鉛球密封，另一端用玻璃球密封，使管中的空氣跑不出來。玩的時候，在鉛球下加熱，U形管中的水就會向回退縮；移開鉛球下的火源，鉛球冷卻，水就會升到原來的位置。
伽利略觀察著，產生了一個新的想法：“為什麼不根據熱脹冷縮的現象來製作呢?”
於是，伽利略便對熱脹冷縮現象進行進一步的研究，並在此基礎上設計了許多方案。然而，科學發明不可能一蹴而就，他的方案又一次次的失敗了。
寒來暑往，10餘年的時間過去了。1593年，伽利略發明了第一支空氣溫度計。這種氣體溫度計是用一根細長的玻璃管制成的。它的一端製成空心圓球形；另一端開口，事先在管內裝進一些帶顏色的水，並將這一端倒插入盛有水的容器中。在玻璃管上等距離地標上刻度。這樣，當外界溫度升高時，玻璃球內氣體膨脹，使玻璃管中水位降低；反之，溫度較低時，玻璃球內氣體收縮，玻璃管中的水位就會上升。
空氣溫度計的發明，推進了體溫計的問世。
伽利略的一位朋友、帕多瓦大學醫學教授桑克托留斯，一直在關注著伽利略研製溫度計的進展。當他看到世界上第一支空氣溫度計後，按照自己的構想和診病需要，對氣體溫度計進行了改進，在1600年製成了世界上第一支體溫計。
各路材料助改進
第一支空氣溫度計雖能測定溫度，但人們發現它的測定結果並不精確，因為氣體溫度計下端是與大氣相通的，玻璃管中的水位高度不僅受到空心球中空氣溫度的影響，而且還受到大氣壓強的影響。也就是說，即使溫度不變，玻璃管內的水的高度也會有所差異。
此時，伽利略手頭的其他研究工作十分繁忙，他沒有精力對空氣溫度計進行改進。他的學生斐迪南在老師的指導下，決定用液體代替空氣溫度計中的空氣。
1654年，斐迪南經過對各種液體的試驗之後，研製出了世界上第一支酒精溫度計。它是往玻璃球里注適量酒精，再加熱玻璃球，用酒精蒸氣趕跑玻璃管中的空氣，然後迅速把玻璃管口封死。這樣，它就可以避免大氣壓強的影響。
可是，經過一段時間的使用，人們發現，酒精溫度計也存在不足之處，即當用它測開水的溫度時，溫度計內一片模糊。原來，水的沸點是100℃，酒精的沸點是78℃，因此將酒精溫度計置於開水之中時，酒精早已變成氣體了。顯然，只有用高沸點的液體代替酒精，才能解決這一問題。1659年，法國天文學家布里奧，利用水銀沸點較高的特性，首度製成水銀溫度計。這種溫度計可測得357℃的高溫，也可測得-39℃的低溫。
後來荷蘭人華倫海特在1709年利用酒精，在1714年又利用水銀作為測量物質，製造了更精確的溫度計。他觀察了水的沸騰溫度、水和冰混合時的溫度、鹽水和冰混合時的溫度；經過反覆實驗與核准，最後把一定濃度的鹽水凝固時的溫度定為0℉，把純水凝固時的溫度定為32℉，把標準大氣壓下水沸騰的溫度定為212℉，用℉代表華氏溫度，這就是華氏溫度計。
在華氏溫度計出現的同時，法國人列繆爾(1683～1757)也設計製造了一種溫度計。他認為水銀的膨脹係數太小，不宜做測溫物質。他專心研究用酒精作為測溫物質的優點。他反覆實踐發現，含有1/5水的酒精，在水的結冰溫度和沸騰溫度之間，其體積的膨脹是從1000個體積單位增大到1080個體積單位。因此他把冰點和沸點之間分成80份，定為自己溫度計的溫度分度，這就是列氏溫度計。
1632年，法國物理學家雷伊（J．Ray）第一個改進了伽利略的溫度計。他將伽利略的裝置倒轉過來，將水注入玻璃泡內，而將空氣留在玻璃管中，仍然用玻璃管內水柱的高低來表示溫度的高低。由於這項改進使水成了測溫物質，實際上這成了第一隻液體溫度計。它的缺點在於，向上的管口沒有封閉，由於水會不斷蒸發，會影響到測量的準確性。科學家就在玻璃泡和玻璃管的相對大小上進行研究，以減少這種蒸發，使液體能在一年的過程中在整個玻璃管的長度內升降。儘管從今天的角度看來這種努力的方向不大對頭，但從溫度計發展完善的全過程來看，這種努力是有價值的，也是必然會出現的。沒有當初在各個方面想方設法的改進，就不會有今天的完善。
1657年，佛羅倫斯西曼托（Cimento）科學院的成員們提出了密封管子的思想，並建議用酒精取代水作為測溫物質，從而使最早的溫度計進入了較為實用的階段。
到了18世紀，法國的勒奧默有鑒於水銀的膨脹係數小，曾強烈反對使用水銀作測溫物質。他致力於製造一個既方便又能達到精度要求的酒精溫度計。但由於他的溫度計結果不好，並且不同的溫度計也不一致，日內瓦的德呂斯（1727—1817）又恢復使用水銀，並以一個物理學家的身份熱情地呼喊：“自然界給我們這個礦物肯定是為了做溫度計”。
1747年，荷蘭的穆欣布洛克還發明一種特殊溫度計，它是利用金屬細桿的膨脹和收縮原理製成的。35年後韋奇伍德發明的高溫計利用的正是這一原理。
1815年，杜隆和珀替還比較了水銀溫度計和空氣溫度計。他曾假定各個水銀溫度計彼此都是一致的，但勒尼奧證明，事情並非如此。勒尼奧還證明，在0℃和100℃之間，空氣溫度計和普通軟玻璃水銀溫度計非常接近，但空氣溫度計的中間刻度落後於水銀溫度計約0．2℃左右。在250℃時，水銀溫度計的讀數比空氣溫度計高半度以上；在300℃時兩種溫度計的差別已達1℃；350℃時差別達30℃。奧爾舍夫斯基還比較了氫溫度計和水銀溫度計，發現在低溫情況下，氫溫度計還是十分可靠的，當-220℃時，它們的誤差不大於1℃。
隨著科學技術的發展，人們對測溫儀器的要求越來越高。到了19世紀末20世紀初，許多科學家運用各種物理原理，發明了多種形式的新型溫度計，如電阻式溫度計、輻射式高溫計、光測高溫計、氫溫度計等。
彩色玻璃球
漂亮彩球沉浮忙
據說，最早的溫度計即是這種彩色玻璃球溫度計，是在1593年由義大利科學家伽利略(1564～1642)發明的。現在市場上也稱為伽利略溫度計，主要用於室內裝飾或作禮品收藏等用。
彩色玻璃球溫度計這種溫度計中的玻璃球有一個奇妙的特性，若當前室溫超過這個玻璃球下端吊牌所示的溫度後，則該玻璃球會下沉，反之會上浮。因此，溫度越低時浮起的小球越多，溫度越高時下沉的小球越多。
伽利略彩球溫度計的讀數雖然沒有一些專業溫度計精確，但確實具有趣味性。仔細觀察會發現，玻璃管中的小玻璃球上下排列是有規律的，吊牌溫度最高的小球在最上方，最低的在最下方，並且不管小球或沉或浮，都由上到下按照吊牌溫度的降序排列。當所有小球都在玻璃管中靜止，不再上下運動時，所有上浮小球中最下方一個小球的吊牌溫度即為當前所測得的溫度。
有時玻璃管中部會有一個靜止的懸浮玻璃球，則它的吊牌溫度最接近室溫。不過大多數時候中部的懸浮球是一個假象，其實是因為環境溫度有變化，致使那個懸浮的玻璃球正在緩慢的浮起或沉下，因為速度過慢會使人誤以為靜止。
彩球沉浮有秘密
與平常使用的溫度計不同，這種溫度計利用的則是密度差原理。簡單的說，在某一溫度下，小玻璃球的總體密度大於玻璃管中的透明液體密度，則它受到的透明液體的浮力小於它的重力，小球下沉；反之，若小玻璃球的總體密度小於玻璃管中的透明液體密度，則它受到的透明液體的浮力大於它的重力，小球上浮。
當玻璃管中的透明液體的溫度改變，它的密度會隨之改變。於是不同小球上浮或者下沉到一個與周圍的液體密度相等的位置。如果控制各個小球的總體密度，使得總體密度最低的小球排於上方，最高的排在底部，這樣便形成可以溫度標度，用於指示溫度了。
溫度一般是讀取自一個被刻記的在各玻璃小球上的金屬圓盤。也有製造廠商說，玻璃球下方那個看似金屬質感的吊牌其實是塑膠，因為常用的金屬材料太重會使得玻璃球總體密度過大而無法浮起。並且，其實玻璃小球之間幾乎沒有區別，是精準控制的吊牌重量在起著調節玻璃小球總體密度的作用。
是否有毒無需憂
彩色玻璃球溫度計按照網路上和商家的說法，裡面的液體主要是酒精，水或者其他類似的液體，一般情況下無害。小球中出現的艷麗色彩一般是因為勾兌了色素的緣故，有些甚至是食用色素。因此，即便伽利略溫度計不小心打破，液體流出，也沒有必要憂心。
