Trên thang Fahrenheit, tại sao 32 lại là nhiệt độ đóng băng và 212 là nhiệt độ sôi? Độ 0 và 100 có ý nghĩa gì?

Chào Cecil:

Ai cũng biết độ 0 trên thang Celsius là điểm đóng băng của nước và độ 100 là điểm sôi. Tuy nhiên, ở trên thang Fahrenheit thì lại khác, 32 độ là điểm đóng băng còn 212 là điểm sôi. 

Làm thế nào mà họ có thể đặt ra những con số này? Độ 0 và 100 của Fahrenheit có ý nghĩa gì không?
- Leslie, Montreal, Quebec

Cecil trả lời:

Leslie ạ, nhiều nhà nghiên cứu đã dành cả cuộc đời của họ chỉ để trả lời câu hỏi này của bạn đấy. Đây là toàn bộ câu chuyện mà tôi có thể ghép lại được:

Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736), một nhà chế tạo khí cụ người Đức, là người đã phát minh ra chiếc nhiệt kế thuỷ ngân đầu tiên dùng trong thực tiễn. Để có được một thang đo thích hợp cho thiết bị của mình, ông tìm gặp nhà thiên văn học người Đan Mạch Ole Romer, người đã phát minh ra một hệ thống đo lường riêng.

Nhưng hoá ra, đây lại là câu chuyện hai thầy bói rủ nhau đi xem voi.

Romer cho rằng điểm sôi của nước là 60 độ. Điều này ít ra cũng có lý về mặt lịch sử số học (một giờ có 60 phút, phải không nào?).

Nhưng độ 0 thì lại hoàn toàn chủ quan, nguyên tắc chính yếu là nó phải lạnh hơn nhiệt độ có thể có ở Đan Mạch. (Romer không thích dùng số âm trong sổ ghi chép thời tiết của ông.)

Ngoài nhiệt độ sôi của nước, các điểm mốc trên thang Romer là nhiệt độ đóng băng của nước, 7 1/2 độ và nhiệt độ cơ thể, 22 1/2 độ.

D.G., với tâm hồn giản dị của mình, cho rằng cái hệ thống này là đỉnh cao của sự tao nhã. Tuy nhiên, ông lại tạo ra một thay đổi hữu ích: để loại bỏ các phân số, ông nhân độ Romer lên làm 4, được nhiệt độ đóng băng 30 độ, còn nhiệt độ cơ thể là 90.

Sau đó, với lý do gì không ai có thể biết được, ông nhân tất cả các con số với 16/15, được độ đóng băng 32 và độ cơ thể 96. Còn nhiệt độ sôi thì bị bỏ quên hoàn toàn.

Sau đó, khi Fahrenheit chuẩn bị đưa thang đo của ông ra Hội Đồng Hoàng Gia Luân-đôn, là liên đoàn khoa học thời bấy giờ, ông chợt nhận thấy là nếu số 0 trên thang của ông chỉ có mỗi việc đứng ở một góc thì thể nào cũng bị chú ý. Thế là, ông ta biến tấu, đưa ra mấy lời giải thích rằng độ 0 là nhiệt độ của hỗn hợp nước đá, nước và ammonium chloride gì đó.

Tại thời điểm nào đó, Fahrenheit phát hiện ra nhiệt độ bốc hơi của nước là 212 độ. Theo thời gian điểm này thay thế nhiệt độ cơ thể, trở thành mốc trên của thang đo. Trong khi đó, theo các phương pháp đo chính xác hơn, nhiệt độ cơ thể được điều chỉnh lên mức 98,6 độ.

Như vậy, độ 100 không có ý nghĩa gì trên thang Fahrenheit, 96 đã từng có ý nghĩa nhưng bây giờ thì không, và 0 độ lạnh hơn nhiệt độ thấp nhất có thể có của Đan Mạch. Bó tay.

Nhưng để cho bạn đỡ thất vọng về Fahrenheit, chúng ta hãy xét đến Anders Celsius, người đã phát minh ra thang đo độ bách phân (0 tới 100).

Ai cũng biết thang đo của Celsius hợp lý hơn của Fahrenheit. Vấn đề là, thang đo Celsius ban đầu lấy 100 làm điểm đóng băng, và 0 làm điểm sôi. Nói cách khác, hơi ngược đời. (Thang đo được đảo lại sau khi Celsius qua đời.)

Những tay nhiệt kế học này, họ ăn phải cái gì ấy nhỉ? Chắc là thuỷ ngân.

Ờ, chắc bạn đang nhủ thầm, thú vị thật đấy. Nhưng điều tôi MUỐN biết là một câu đố vui nhiệt độ để làm kinh ngạc đám bạn của mình cơ.

Có ngay đây. Ở nhiệt độ nào thì nhiệt kế Fahrenheit và Celsius cho kết quả giống nhau? Mọi người sẽ phải nhìn bạn bằng ánh mắt khác khi bạn cho họ biết câu trả lời: âm 40 độ.

— Cecil Adams