【計量知識】中國古代的溫度測量

2021-02-12 浙江省計量科學研究院

  「火候」一詞最初的本意是,觀察發熱物體的火焰顏色。在金屬冶煉或燒制陶瓷過程中,歷代工匠都以火焰顏色來判別爐體內溫度的高低。因此,火候實際上是古人創造的一種經驗的高溫目測技術。雖然,它具有很大的經驗性,亦不能標出溫高的具體數值,但它有充分的科學性。

  

  戰國時著作《考工記》,最早記述了冶鑄青銅的火焰顏色:

  

  凡鑄金之狀,金與錫,黑濁之氣竭,黃白次之;黃白之氣竭,青氣次之;青白之氣竭,青氣次之。然後可鑄也。

  

  這段話可用現在科學知識解釋:在熔爐中加入銅礦和錫礦而進行熔化的過程中,首先熔化揮發的是那些不純雜物,它們的燃燒呈現「黑濁」焰色;然後,熔點較低的錫或雜物硫熔化並揮發,呈現「黃白」焰色;隨爐溫升高,銅(古代寫為「金」)熔化並揮發,銅與錫成為青銅合金,呈現「青白」顏色,進而爐火純青,便可開爐鑄造。

  

  火候觀察法,不僅被歷代冶鑄、陶瓷等工匠沿用,也被煉丹家和藥物學家所發展。古人為我們留下了許多物質的火焰顏色的記載,這些記載表明通過觀察火焰顏色來判斷溫度的高低以及爐內氣氛確實是古人常用的判別溫度高低的方法。這與近代物理學中用光譜學原理,對不同物質的不同特徵火焰及其所對應的溫度,來鑑別物質的方法是一致的。

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