Linné och Celsius-termometern
Linné skrev den berömda boken ”Hortus Cliffortianus” (1737) under sin vistelse hos George Clifford på dennes lantställe Hartecamp. Bokens titelblad visar i nedre högra hörnet en liten pojke (putto), som håller en enkel termometer. Med ogrundad envishet har man i litteraturen tolkat denna som en första version av vår nuvarande Celsius-termometer.
Termometern i boken Hortus Cliffortianus
Om man emellertid tittar noga på de få temperaturangivelserna i Hortus Cliffortianus finner man att Linné i företalet bl a anger att vissa amerikanska växter finner sig väl tillrätta vid en temperatur av 70 grader. Linné anger inte vilken termometerskala han använder, men det kan knappast vara våra moderna Celsius-grader, utan troligen Fahrenheit-grader. Linné hann träffa Fahrenheit i Holland före dennes bortgång 1736.
När Linné kom hem till Sverige skrev han 1739 i Kungliga Vetenskapsakademiens Handlingar (KVAH) en uppsats med titeln ”Rön om Wäxters Plantering, grundat på Naturen”, där han flera gånger hänvisar till Hortus Cliffortianus, samt bl a skriver ”Zonæ Calidæ wäxter tola aldeles ingen köld, begå sig väl under 50 til 70 graders wärma (efter Fahrenheits Thermometer) winteren genom…”. Puttons termometer på Hortus Cliffortianus visar därför förmodligen Fahrenheits grader, såvida den inte helt enkelt är en ren konstnärsprodukt; termometern saknar för övrigt en markerad nollpunkt.
Temperaturmätningar av Anders Celsius
Linné återkom till sin studiestad Uppsala som professor år 1741. Där fanns den några år äldre Anders Celsius, professor i astronomi sedan 1730. Temperaturmätningar var, om än av olika skäl, ett område av gemensamt intresse för de båda professorskollegerna. Linné var intresserad av temperaturmätningar i sina växthus. Celsius hade sedan några år hållit på med experiment med sikte på en internationell temperaturskala. Man får förmoda att detta påverkade Linné att överge Fahrenheit-graderna.
Celsius beskriver sina mätningar i en uppsats med titeln ”Observationer om twänne beständiga Grader på en Thermometer” i KVAH år 1742. De två fixpunkterna var vattnets frys- och kokpunkter. Celsius gick mycket noggrant tillväga. Han fann att vattnets fryspunkt var densamma i såväl Paris, Uppsala som Torneå, något som inte var självklart på den tiden. Celsius kände till att Fahrenheit hade konstaterat att vattnets kokpunkt ändrades med barometerståndet, och Celsius gjorde en noggrann mätning av denna ändring. Han kunde därmed lägga fast en internationellt användbar temperaturskala.
Andra termometrar och skalor
Redan tidigare fanns en mängd temperaturskalor av varierande kvalitet, några ”direkta” där gradtalen ökade med ökande temperatur (Fahrenheit, Réaumur, Fowler, Hales), andra ”omvända” där gradtalen minskade med ökande temperatur (Hauksbee, de L’Isle). När Celsius gjorde sina mätningar använde han en de L’Isle-termometer, vilket troligen var anledningen till att han valde nollpunkten vid vattnets kokpunkt och hundra vid fryspunkten, detta trots att han också hade en Réaumur-termometer med noll vid fryspunkten.
Övergång till dagens Celsiusskala
Då termometrar användes för att mäta utetemperaturen fungerade Celsius ”omvända” skala bra; man slapp plus och minus. En övergång till dagens skala blev dock mycket snart så självklar, att någon enskild person knappast kan anges som upphovsman. Man vet att Linné redan 1744 hade beställt en termometer med rättvänd skala av instrumentmakaren Daniel Ekström i Stockholm, och detta kan vara den första moderna termometern i bruk Uppsala. Då Vetenskapsakademiens sekreterare Pehr Wargentin år 1749 i KVAH skriver ”Om Thermometrar” nämner han emellertid inte Linné, men väl Celsius, Strömer (Celsius efterträdare som professor) och Ekström på tal om den då gällande termometern med noll vid fryspunkten.
Celsius noggranna bestämning av skalans fixpunkter är grundläggande för definitionen av en internationellt användbar temperaturskala, vilket Celsius själv uttrycker med följande ord: ”då man kan wara försäkrad, at åskilliga sådana Thermometrar, satte i samma Luft, skola altid wisa samma Grad; ock at til exemp. en Thermometer giord i Paris, skal wid lika warma stå til samma högd, som en Thermometer giord i Upsala.” I jämförelse med detta är graderingens riktning av mindre betydelse.
Anders Celsius mätning av vattnets kokpunkt vid olika barometerstånd
På den vågräta axeln i diagrammet anges läget av termometerns kvicksilveryta i Gran, dvs hundradels tum för olika barometerstånd. (På den använda termometern hade 1 Celsius-grad storleken 8 Gran.) Barometerståndet anges i tum på den lodräta axeln. 1 tum var på den tiden lika med 29,69 mm. Den räta linjen anger det moderna termodynamiska sambandet mellan lufttryck och vattnets kokpunkt. Med tanke på att 1 Gran är endast 0,297 mm har Celsius gjort synnerligen noggranna mätningar. Han använde olika slags vatten: smält snö, vatten från Fyrisån, vatten från en källa med gott vatten, som kunde brukas till the, vatten från en källa med dåligt vatten (de två kryssen), men han fann inga väsentliga skillnader mellan de olika vattnen. Som standard för bestämning av vattnets kokpunkt föreslog Celsius ett barometerstånd av 25,3 tum (1001 millibar eller 751 mm Hg).