Anders Celsius nhà vật lý thiên văn tạo ra thang nhiệt giai bách phân
Chương VII: nhiệt giai là gì? các thang đo nhiệt độ thường gặp và cách chuyển đổi (Đọc thêm)
Anders Celsius (1701 – 1744) sinh ra ở Uppsala, Thụy Điển. Ông học Đại học tại trường Đại học Uppsala nơi cha ông là giáo viên. Năm 1730 khi mới 29 Ông đã đảm nhận vai trò giáo sư thiên văn học của Đại học Uppsala. Tên của ông được đặt cho thang nhiệt giai bách phân gọi là nhiệt giai Celsius.
Chân dung Anders Celsius và thang nhiệt giai bách phân
Anders Celsius nhà vật lý thiên văn tạo ra thang nhiệt giai bách phân
Là con trai của một giáo sư thiên văn học Nils Celsius, và cháu trai của nhà toán học Magnus Celsius và nhà thiên văn học Anders Spole, Celsius đã chọn cho mình theo con đường nghiên cứu khoa học. Ông đã chứng tỏ là một nhà toán học tài năng từ rất sớm.
Năm 1730, ông xuất bản Nova Methodus distantiam Solis một determinandi terra (Phương pháp mới Xác định khoảng cách từ mặt trời đến Trái Đất). Ông cũng tham gia nghiên cứu về các hiện tượng bắc cực quang cùng với trợ lý là Olof Hiorter. Ông là người đầu tiên đề xuất một kết nối giữa hiện tượng cực quang có liên hệ tới những thay đổi trong từ trường của Trái Đất. Ông đã quan sát các biến thể của kim la bàn và thấy rằng chúng lớn hơn đường cong tương quan với các hoạt động cực quang mạnh hơn. Tại Nuremberg năm 1733, ông xuất bản một bộ sưu tập của 316 quan sát cực quang borealis của mình và những người khác trong giai đoạn 1716-1732.
Trong thiên văn học, cực quang là một hiện tượng quang học được đặc trưng bởi sự thể hiện đầy màu sắc của ánh sáng trên bầu trời về đêm, được sinh ra do sự tương tác của các hạt mang điện tích từ gió mặt trời với tầng khí quyển bên trên của hành tinh. Các cực quang mạnh nhất thường diễn ra sau sự phun trào hàng loạt của Mặt Trời. Cực quang diễn ra ở Bắc bán cầu Trái Đất được gọi là bắc cực quang, hay ánh sáng bắc cực; và ở Nam bán cầu thì là nam cực quang. Hiện tượng cực quang có thể được giải thích bằng thuyết lượng tử ánh sáng, khi các chùm hạt phát ra từ những vụ phun trào trên bề mặt Mặt trời sẽ mang năng lượng cao đến va chạm với các “hạt” trong bầu khí quyển của trái đất khiến chúng chuyển lên trạng thái kích thích đồng thời phát ra bức xạ.
Celsius đi du lịch thường xuyên trong các thập niên 1730, ông viếng thăm hầu hết các đài quan sát châu Âu lớn. Năm 1736, ông tham gia các đoàn thám hiểm tổ chức cho mục đích đó của Viện Hàn lâm Khoa học Pháp, do nhà toán học người Pháp Pierre Louis Maupertuis (1698-1759) để đo lường mức độ của vĩ độ. Mục đích của chuyến thám hiểm này đã được để đo chiều dài của một độ dọc theo kinh tuyến một, gần các cực, và so sánh kết quả với một đoàn thám hiểm khác nhằm xác nhận giả thuyết của Isaac Newton cho rằng hình dạng của Trái Đất là một hình ellipsoid dẹt ở hai cực.
Năm 1738, ông xuất bản cuốn De observationibus pro figura telluris determinanda (Quan sát về xác định hình dạng của Trái Đất). Sự tham gia vào các cuộc thám hiểm của Celsius đã nâng cao uy tín của Ông trước đồng nghiệp và chính phủ Thụy Điển nhờ đó mà đề xuất xây dựng một đài quan sát mới hiện đại tại Uppsala của Ông đã được chấp thuận và hoàn thành vào năm 1741.
Trong thiên văn học, Celsius bắt đầu một loạt các quan sát bằng cách sử dụng các tấm thủy tinh màu để ghi lại độ lớn (một thước đo độ sáng) của các ngôi sao nhất định. Đây là nỗ lực đầu tiên để đo cường độ của ánh sáng sao với một công cụ khác hơn so với mắt người. Ông đã quan sát nhật thực và khoảng 300 ngôi sao bằng cách sử dụng hệ thống của quang trắc riêng của mình.
Celsius là người đầu tiên thực hiện và đề xuất các thí nghiệm đo nhiệt độ nhằm xây dựng một hệ thống đo nhiệt độ mới có thể áp dụng rộng rãi và làm cơ sở cho hệ thống đo nhiệt độ của vật lý nhiệt học. Trong các thí nghiệm của mình ông đã chỉ ra ở một áp suất tiêu chuẩn nhiệt độ đông của và nhiệt độ sôi của nước là hoàn toàn xác định, đồng thời ông cũng đưa ra được quy tắc để xác định điểm sôi trong các áp suất khác nhau. Ông đề xuất thang nhiệt giai Celsius trong một bài báo tại Hội Khoa học Hoàng gia Thụy Điển tại Uppsala năm 1710.
Nhiệt kế của ông đã được hiệu chỉnh với giá trị là 100° cho điểm đông của nước và 0° cho các điểm sôi. Năm 1745, một năm sau cái chết của Celsius, Carl Linnaeus đã đảo lại 0° cho điểm đông của nước và 100° cho điểm sôi của nước. Trong một thời gian dài thang nhiệt độ Celsius chỉ được áp dụng tại Thụy Điển cho tới ngày này nó đã phổ biến trên toàn thế giới.
Hình ảnh nhiệt kế theo thang nhiệt giai Celsius được lưu trữ tại bảo tàng của Đại học Uppsala, Thụy Điển. Thang nhiệt giai đó vẫn giữ nguyên 100 độ là điểm đông đặc của nước và O độ là điểm sôi của nước cho đến khi nó được đảo lại năm 1945 và ngày nay đã phổ biến trên toàn thế giới
Celsius tiến hành đo đạc địa lý nhiều bản đồ tổng hợp Thụy Điển, và ông đã chỉ ra chiều cao của dãy Scandinavia đang tăng dần lên so mực nước biển, một quá trình liên tục đã xảy ra từ sự tan chảy của băng từ mới nhất của kỷ băng hà. Tuy nhiên, ông sai lầm khi đưa ra quan điểm cho rằng nước đã bốc hơi.
Năm 1725 ông trở thành thư ký của Hiệp hội Khoa học Hoàng gia tại Uppsala, và làm việc tại đây cho đến khi ông qua đời vì bệnh lao năm 1744. Celsius được chôn cất tại Giáo Hội Uppsala tại Gamla Uppsala bên cạnh ông nội của ông.