十六十七世纪科学技术和哲学史-科迅数字阅览室.PDFVIP

海纳百川 藏书博览 简装书库 自然科学总论 理论 现状及发展 十六 十七世纪科学 技术和哲学史 04 [英]亚 沃尔夫 上海市黄浦区教育信息中心 第十四章 气象学(306) 物理学和力学在十七世纪的发展导致气象学发生根本变革。研究自然现 象的归纳方法的兴起和温度计、气压计与其他气象仪器的发明开辟了通往精 密研究大气的道路。中世纪奉为天气预报之基础的占星术预卜和单凭经验的 气候知识都被它们取而代之。一直列为大学标准教科书的亚里士多德的 《气 象学》（Melcorc- logica）让位于笛卡尔的《气象学》（Mdle，ores）（1637 年）一类著作。笛卡尔的书虽然也几乎同样地以臆造的宇宙图式为根据，但 它花了很大努力把气象学确立为物理学的一个分支。 气象仪器 象科学的其他分支一样，气象学的进步在很大程度上也有赖于发明用来 测量和记录它所研究的种种现象的合适仪器。最重要的气象仪器无疑是温度 计和气压计。然而，这两种仪器在物理科学中具有广泛的重要性，因此我们 已把它们放在关于科学仪器的那一章 （第五章）里论述过。这里我们将限于 介绍其他议器，它们在很大程度上是专为研究气候状况而发明的。这些仪器 包括验湿器、风速计、雨量计和气候钟。 验湿器 十七世纪里发明了许多种验湿器，凡是能够用来制造这种仪器的原理大 都已利用过。最早的验湿器似乎是西芒托学院制造的；象我们已知道的那样， 西芒托学院还曾忙于改进温度计。这种验湿器是一个空心软木锥，带有锡质 外套。软木锥底部装有一个玻璃锥 （图173）。当这仪器里充入冰时，空气 中的湿气便淀积在玻璃锥上，再滴入量器。只要比较在一定时间里凝结的水 的数量，(307)即可确定不同地点或者同一地点在不同时间的相对湿度。阿蒙 顿于1688年介绍了另一种验湿器，后来由德鲁克使之完善。在这秋仪器里， 因空气湿度变化而引起的一个木质或皮质小球之收缩和膨胀，引起从一根管 子流出的液体在管中上升或者下降。莫利纽克斯制造了一种简单的验湿器， 把二个金属球悬挂在一根鞭绳上，金属球带有一根水平指针；随着鞭绳因湿 度发生变化而卷曲和放松，指针在一个带刻度的标尺上移动。可见，它的工 作原理同今天流行的 “气候观测房”即“约克和詹尼”相似。 图173—西芒托学院制造的验湿器 胡克用野燕麦的芒制造了一种验湿器 （Micrographla，ObSer-vation XXVII, p， 147， ）。 这 “芒”是从野燕麦谷粒外壳里长出来的短而硬的毛。人们发现，当这谷粒 成熟时，其芒的一端发生弯曲，接近直角，而且如果它然后受潮，则这弯曲 的一端又会逐渐改变其相对芒其余部分的位置。胡克在他的 《天气过程记载 方法》（Method for mak-图173—西芒托学院制造的验湿器ing a History of theWeather） （Sprat，上引著作，p.173）中，把应用这种性质来制造测量 空气湿度的验湿器这一发明归功子伊曼纽尔·马格南。胡克建议，把这仪器 制成盒子形式，上面有一个象牙盖,四边是编织物；或者单单用一块象牙板， 由几根柱子支承，这就更好。这样，空气就可以自由通达麦芒。麦芒一端在 C处 （图174）固定于仪器底座，而另一端向上通过象牙板，在e处装上一根 轻的指针fg，后者在一个刻度盘上转动。为了提高这仪器的灵敏度，可(308) 以用许多麦芒首尾相接起来。随着麦芒的弯曲端改变位置，这指针便在标度 上逐渐运动，这样便指示了空气湿度的变化。为了能够考虑到指针转满圈， 胡克建议在指针下面装一根钉，再在上面的板上装一个轻的齿轮，使得每当 指针经过这个钉子时，齿轮就前进或者后退一个齿。胡克发现这种仪器非常 灵敏。对麦芒呼一口气，指针就转一整圈；指针对火或太阳的热也很敏感。 胡克发现肠线不大令人满意，麝香志鹳草的芒则证明甚至比野燕麦更好，后 来他代之以“野豌豆的英”（Gunther， ·269）。