「冰瓶」,中國最原始的「溫度計」

2020-11-26 環球網

最早的伽利略溫度計

清順治年間傳教士南懷仁製作的溫度計

先秦《呂氏春秋》：「見瓶水之冰，而知天下之寒」

比較流行的說法是，世界上最早的溫度計是義大利科學家伽利略，於公元1593年發明的。順治年間，比利時傳教士南懷仁首次將西方溫度計概念帶入中國。因此，不少人認為中國古代沒有測量溫度的儀器。

其實，早在先秦時期中國已出現了一種可以觀察溫度變化的「瓶子」：瓶子中裝上水，如果水結冰了，氣溫即低於零下，進入寒冬了；如果冰融化，則氣溫回升。這種瓶子稱「冰瓶」，也叫「水瓶」，可謂是中國最原始的一種溫度計，被視為現代溫度計的雛形。

冰瓶到底是什麼形狀的測量工具？現代考古中尚未發現實物，但從文獻上可知，先秦時中國人已在使用。呂不韋《呂氏春秋·慎大覽·察今》中有這樣的說法：「見瓶水之冰，而知天下之寒、魚鱉之藏也。」這句話的大概意思是，看到瓶子裡的水結冰，就知道天氣已經寒冷，魚鱉已經潛藏了。這是古人利用水在不同溫度下的「水—冰—水」的形態變化，來推測溫度下降和升高的技術。類似的說法，在漢劉安《淮南子·說山》中也有記載：「睹瓶中之冰，而知天下之寒。」

對於《呂氏春秋》和《淮南子》中所說的「瓶子」，到底是不是一種「溫度計」，文中沒有具體交代。可能正因為如此，「冰瓶」這種原始溫度計未被現代學術界重視和認同，被誤認為是一種普通的生活器皿。

筆者認為，如果是普通的器皿，那為何不說「碗中之冰」、「缸中之冰」、「池中之冰」？結合西方早期的溫度計也是一種細長的瓶子，可以想像先秦時的冰瓶並非普通之物。如果進一步聯繫《淮南子·說山》中的上一句話——「懸羽與炭，而知燥溼之氣，以小（明）大」，更可以側證冰瓶是一種原始的溫度計。「懸羽與炭」，這是古人利用木炭吸收水分的原理、首先發明的測量空氣溼度的一種方法。試想，先秦人已發明和使用比測量溫度難度更大的「溼度計」，發明和使用「溫度計」是不是更為可能？

雖然冰瓶測量溫度在精度上有點粗，可能沒有刻度，不能顯示溫度值 ，但其所透露出來的智慧是相當不一般的。

伽利略發明的第一支溫度計，便是用水作為界質，此後才有灌注酒精和水銀的溫度計出現，而中國人早在公元前二世紀以前已開始用水作為「溫度計」介質了。冰瓶是將水結冰作為溫度的固定點，即現代的攝氏0℃，通過水結冰和融化情況來判斷氣溫，而西方在17世紀才由荷蘭科學家惠更斯提出此概念。

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