受此啟發,1952年伽利略終於研製成世界上第一支溫度計。他把一根一端帶圓泡,另一端開口的玻璃管,垂直地插入一杯水中,當周圍的氣溫發生變化時,管內水柱的高低也隨之發生變化,氣溫的高低就以這樣的方式獲得。但是,由於水是露在大氣裏的。水柱的升降一方麵受氣溫的影響外,另一方麵又受到大氣壓的影響。因而,僅憑水柱高低測量氣溫的變化往往欠準確性。
1616至1636年間,伽利略的好友聖多裏奧對伽利略的空氣測熱儀進行了改造,從而研製成一種估計人體體溫的儀器,並命名為“驗溫器”(Thermoskop),這是由希臘語中的“thermos”(溫度)和“skopein”(觀察)兩個單詞合成的。聖多裏奧把溫度計改成彎曲蛇形狀,體積也比原來更小,玻璃管帶泡的一端含進嘴裏,就可以測量出人的體溫。桑克托裏斯因此成為世界上科學測量溫度方法並運用於醫學的第一人。這個驗溫器其實是一個玻璃球,玻璃球上連著一刻有程度標記的彎管,彎管的末端伸入一個盛有水的容器中。測量病人體溫的時候,病人用手握住玻璃球,或者將玻璃球放入口中,或者對著玻璃球呼氣,此時,玻璃球內的空氣受熱立即開始膨脹,導致水在彎管中上升,憑上升到一定程度標記的彎管水平線,就可以估計病人的發熱程度。值得一提的是,這種驗溫器屬於一種氣體溫度計。
後來,為了使溫度計準確度更加精確,1645年,伽利略的學生伏迪南改用酒精代替水,研製成一種不受大氣壓影響的溫度計。並首次被聖托裏奧用於測量人的體溫。
體溫計的發明及應用
一直到溫度計被發明300年後,真正的使用方便、性能可靠的體溫計才被發明出來。
既伏迪南改用酒精代替水的10多年後,意大利人阿克得米亞改用水銀代替酒精研製成另一種溫度計,其穩定性和準確性進一步得到大幅提高。並且,這種溫度計開始應用於臨床診斷。然而,在應用過程中,人們又發現了它的許多諸如體積大、所需時間長等不盡如人意之處。
1714年,華倫海特製定了第一個標準溫標,即華氏溫標。華氏溫標的標定是以冰和食鹽的混合物所能達到的最低溫度為零點,從而得到水的冰點是32。F,沸點是212。F,兩者之差為180。F,這是第一個精確標定的溫度計計量標準,在溫度計的標記劑方麵取得了關鍵性進展。但是這種體溫計依然比較笨拙,因此並沒有能夠被推廣開來。
與此同時,另一種溫度計經由法國人列繆爾之手設計並製造出來。他認為水銀的膨脹係數太小,就專門做了一種用酒精來測溫的溫度計,並把冰點和沸點之間分為80份。至此,列氏溫度計宣告誕生。
1742年,瑞典人攝爾修斯講溫度計的刻度又一次重新設計,他把水的沸點定為零度,把水的冰點定為100度。後來,他的同事施勒默又把兩個溫度的數值倒了過來,把零度設置為冰點,100度設置為沸點,於是就成了現在的百分溫度,即以攝爾修斯命名的攝氏溫度。
18世紀溫度計在技術上得到了一係列的發展和改進,到19世紀時,臨床醫學家展開了溫度計在人體上的應用的探討。1852年,蘇格蘭醫生艾特肯(Aitkin,W,1825-1892)製作並使用一種有10英寸長的溫度計;1865年,英國生理學家林格(Ringer,S,1835-1910)發表了對麻疹和肺結核病患進行體溫測量的報告;1871年,萊比錫醫學家文德利希(Wunderlich,C,1815-1877)將其長期對大量病人進行體溫測量的經驗進行了總結,寫成《關於疾病的體溫:醫用溫度測量法指南》(OntheTemperatureinDiseases:aManualofMedicalThermometry)。
然而,使體溫計在臨床醫學中真正得到普遍采用的是英國醫學家奧爾伯特(Allbutt,T.C,1836-1925),1866年,奧爾伯特自製了一個6英寸長的體溫計,該體溫計5分鍾內可測得最大值。不久他又將其長度縮短到了一半,這就是現代體溫計的雛形,並一直沿用至今,此後的100餘年體溫計基本沒有多大的變化。至此,臨床上廣泛應用的體溫計才正式誕生。與此同時,醫學界對人體溫度變化的研究也在逐步深入。1868年,德國醫學教授文德利希出版了《疾病與體溫》一書,記載了25萬例病人的體溫變化,給疾病的診斷起到了重要作用。
現代科技不斷發展,體溫計也在不斷改進,不僅體積越來越小,攜帶越來越方便,使用越來越簡捷、準確。特別是近幾十年來,體溫計還有革新換代之勢。1984年,芬蘭的一位醫療器械設計師發明了更方便、準確的電子體溫計,現已逐步推廣應用。隨後不久,美國的一家醫療器械公司又發明研製出一種專用於嬰兒的奶嘴式體溫計。各種各樣的體溫計層出不窮。
至今,新一代高科技電子體溫計亦開始普及。電子體溫計采用專用芯片,液晶數字顯示,其測量精度高、速度快、讀數方便、安全可靠、自動斷電及有蜂鳴器提示等優點,受到人們越來越多的青睞。
隨著科技的飛速發展,可以想象,在物理學家和醫學家合作下,更先進、更科學、更準確的新型體溫計將被研製出來。
顯微鏡——源於一個頑皮少年的偶然發現
隨著顯微鏡的發明,人類叩開了神秘的微觀世界的大門,從此走進另一個用肉眼看不見的新世界。
繼光學顯微鏡之後,電子顯微鏡、超聲顯微鏡、手術顯微鏡、掃描隧道顯微鏡等陸續問世,顯微鏡技術越來越先進,從而為各個科學領域帶來越來越大的作用。
源於一個頑皮少年的偶然發現
最早記錄顯微鏡一詞的是希臘文,翻譯作“小型觀察器”,即一種能夠把用肉眼看不見的物體放大到足夠看得見的儀器。
按常理說,物體離人體的眼睛越近,似乎變得越大。但是,如果近到離眼睛的距離小於25毫米時,看起來就模糊不清了。然而如果把一塊簡單的凸透鏡(即聚光鏡),放在眼睛和物體之間,那麼在25毫米之內的近距離,物體的圖像依然清晰。
凸透鏡就是放大鏡。過去人們就這樣稱呼:一塊放大鏡就是一台“簡單的顯微鏡”。
這裏所說的顯微鏡則是指“組合式顯微鏡”。
那麼顯微鏡是如何發明的呢?
早在13世紀,英國牛津的羅傑爾·培根就對透鏡進行過很多的研究,並且下結論說:“若是從一個凸的或凹的曲麵,去透視一個物體,所得到的圖像是不同的:大的使我們看成了小的,反之亦然,小的看成大的;遠的看成近的,隱蔽的變成看得見的”。不僅如此,培根甚至斷言:“我們能夠做成使太陽、月亮和星星好像是降低了一點似的,還有許多簡直使沒有科學信仰的一般人不敢去相信的事。”這不得不說是一個偉大的發現,卻引起了當時的當權者的恐慌,當權者揚言說:“培根如果有膽量把太陽從天上搬下來,那是魔術。”不幸的培根為自己的言論遭受了長達15年之久的牢獄之災,一直到他臨死的時候。
就這樣,顯微鏡的發明因為當權者的無知與殘暴而延遲了300多年。直到1590年,在一個偶然的機會中,顯微鏡才得以誕生。