История о том, как научились измерять температуру, интересна и необычна. Термометры были придуманы за много лет до того, как люди поняли, что именно они измеряют. Наверное, древние врачи были первыми, кому понадобилась сравнительная и притом довольно точная шкала измерения теплоты тела. Они очень давно заметили, что здоровье человека как-то связано с теплотой его тела и что лекарства способны изменить это качество. Лекарствам приписывалось охлаждающее или согревающее действие, и степень этого действия определялась градусами. Лекарства смешивались между собой, и смеси имели разные градусы. «Смесь» по-латыни – «температура». От древних врачей осталась 12-градусная шкала теплового действия лекарства. Настоящая же история науки о теплоте началась с Галилея.

Первый термометр (термоскоп) создал итальянец Галилео Галилей (1597). Его прибор состоял из стеклянного шара, наполненного воздухом; от его нижней части отходила трубка, частично заполненная водой, которая заканчивалась в сосуде, также наполненном водой. Когда воздух в шаре расширялся или сжимался, уровень воды в стеклянной трубке изменялся, что и служило указанием на температуру, например, руки, прикоснувшейся к шару. Однако высота столбика зависела и от атмосферного давления. О барометре же во времена Галилея ничего не знали. Поэтому термометр Галилея измерял довольно неопределённую величину.

Искусство изготовления термометров необычайно развилось в Тоскане, где члены флорентийской академии впервые стали систематически измерять давление, влажность и температуру воздуха. Уже в 1641 год выпускались довольно совершенные термометры. Они были запаяны, их заполняли спиртом, и ими можно было измерять даже тогда, когда вода замерзала. Деления на стеклянный термометр наносились расплавленной эмалью с точностью до одного градуса.

В 1636 году Каспар Энс опубликовал книгу «Математический чудотворец», в которой впервые появилось слово «термометр».

На возможность избрать в качестве опорной точки термометра точку кипения воды указал Гюйгенс (1655). Он прямо писал, что при таком выборе можно будет сравнивать температуру в разных местах, не перенося один и тот же термометр с места на место.

В своей работе «О шкале степеней тепла и холода» (1701) Исаак Ньютон описывает 12-градусную шкалу. Нуль он поместил в точке замерзания воды, а 12° отвечали температуре здорового человека. Ньютон, таким образом, уже в очень точной форме говорил о температурной шкале. Но термометр ещё не стал физическим инструментом.

Почти 200 лет разрабатывалась шкала к термометру. Термометры Фаренгейта, Делиля, Ломоносова, Реомюра и Цельсия, отличаясь друг от друга конструктивными особенностями, определили тип термометра с двумя постоянными точками, принятый в настоящее время.

Первый современный термометр был описан немецким физиком, стеклодувом из Голландии, Даниэлем Габриэлем Фаренгейтом. С 1709 года он изготовлял спиртовые термометры, чуть позже – ртутные. Современников удивило, что спиртовые термометры Фаренгейта согласовывались между собой. Его секрет был в том, что он очень аккуратно наносил деления на шкалу, используя для этого несколько «опорных» постоянных точек. Самую низкую температуру суровой зимы 1709 года он имитировал смесью льда, поваренной соли и нашатыря. Вторую точку он получал, погружая термометр в смесь льда и воды. Расстояние между этими двумя точками Фаренгейт разделил на 32 части. Свою шкалу он проверял, измеряя температуру человеческого тела. Новая точка попадала на 98°. Позднее он ввёл ещё и четвёртую «опорную» точку – кипения воды. Она лежала при 212°. Такая шкала до сих пор в ходу в Англии и США.

Во Франции в употребление вошла шкала Реомюра (1730). Эта шкала построена на точках замерзания воды (0°) и её кипения (80°). Реомюр из своих измерений вывел, что вода расширяется между этими двумя точками на 80 тысячных своего объёма. Спирт в термометрах был вскоре заменён ртутью, коэффициент расширения которой меньше, чем у спирта. Эта шкала имела огромное значение, так как именно по ней было произведено очень большое количество метеорологических наблюдений в XVIII и XIX веках.

Термометр со шкалой Реомюра – основной метеорологический прибор, используемый в России до 1869 года. Термометры висели на улицах и во всех домах. Лишь в 1930-е они были вытеснены термометрами Цельсия.

В 1742 году шведский учёный, профессор астрономии Андерс Цельсий предложил шкалу термометра, разделённую на 100 частей. Цельсий установил, что точка кипения воды зависит от давления. В итоге исследований появился новый термометр, известный как термометр Цельсия.

Таким образом, несколько веков было потрачено учёными на изобретение надёжных метеорологических инструментов. Но без создания точных термометров и других приборов дальнейшее движение науки было бы совершенно невозможным.

Ирина Михайлова