2000多年前,這樣東西不但能稱重,還能看空氣溼度,預測天氣
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初三到高中時,課程中有一門化學,經常搗鼓一些小實驗,特別有趣。做化學實驗常常會要對一些材料進行稱重,稱重工具是天平。化學中的天平屬於現代天平,是由西方發明並傳入中國的,據說埃及在3500多年前就已經使用天平;而中國的天平叫衡器。
所謂衡,就是衡量、稱量的意思,也就是秤(稱),早在西周時期就已經使用,當時還有爰、勻、鎰、石等重量單位,有些至今都不知道怎麼換算。
稱重,是中國古代天平最重要也是最常用的功能。但這並不意味着,天平只能用來稱重,聰明的先人們還用來測量空氣溼度。
怎麼做的呢?
當時的天平和砝碼的製造技術已經相當精密,以竹片做橫樑,絲線爲提紐,兩端葛懸一銅盤。不過,由於天平很小,所以一般只用于衡量小物件。這對測量空氣溼度並不影響。
《史記》有說到:即把等重量的土炭、羽毛分別放置在天平的兩端,然後把這種天平放在無風的環境中,這樣就可以通過天平的平衡性來觀測空氣溼度。但沒有說具體方法,而劉安在《淮南子》中則有說明。
其原理是:羽毛乾燥不吸水,而炭吸水性極好。如果空氣乾燥,那麼這種天平會一直保持平衡;如果空氣溼潤,那麼炭就會吸收空氣中的水分,從而加重重量,於是天平不再平衡。
當然了,測量溼度的材料有很多,只要一種乾燥,另一種吸水性極好。除了炭和羽毛之外,鐵和石灰也行,鐵不吸水,而石灰吸水性極好。
這種天平式空氣乾溼計,比西方國家的乾溼計早了1600年。
其實,古人沒有空氣清新劑,更沒有加溼器等,測量空氣溼度並非爲了皮膚溼潤,而是用來測量天氣。
衆所周知,中國是農業大國,爲了莊稼能有個好收成可謂說是操碎了心。我們的歷法、二十四節氣甚至許多民諺、農諺都是爲了種地而總結髮明的。這種天平既然能測量空氣溼度,自然也能用來預測天氣。
西晉時代,張華首先把這種天平用來預報天氣,他在《感應類從志》上說:積灰知風,懸炭識雨。以榆木化灰聚置室中,天若將風,則灰皆飛揚也。秤土炭兩物,使輕重等,懸室中,天將雨,則炭重,天晴,則炭輕。
這就是說,如果有風,那麼榆木燒成的積灰就會被吹去,重量減少;如果有雨,炭吸水加重;如果天晴,炭蒸發水分減輕。
一件普通的稱重工具,先人們不但用來查看空氣溼度,還能通過溼度預測天氣情況,真是妙哉。
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