معلومات عامة

ابرد منطقة في العالم

ابرد منطقة في العالم
صورة لـ Joshua Hansen

قبل التطرق إلى ابرد منطقة، دعونا نتعرف أولا على اهم مقاييس درجات الحرارة في العالم وكيف تعمل

هل فعلاً سيلسيوس اخترع مقياس سيلسيوس؟

حالياً هناك ثلاث مقاييس رئيسية للحرارة مستخدمة حول العالم، فالإنسان دائماً يحاول الوصول لمقياس أكثر دقة وأكثر اعتماداً في سبيل القيام باختبارات أكثر تعقيداً. في الماضي اعتمد العلماء لقياس درجة الحرارة على حرارة الإنسان أو الحيوان، أو أكثر الأيام حراً وأساليب أخرى. هذه المقاييس استمرت في التطور والازدياد في الدقة. لكن كيف نشأت هذه المقاييس وما الفرق بينها؟

مقياس سيلسيوس:

Anders Celsius

Anders Celsius

هو أول مقياس عالي الدقة من حيث طريقة الاستخدام ويتم استخدامه حالياً في معظم الدول. فالمقياس اعتمد في الأصل على حرارة تجمد الماء واعتباره درجة صفر، واعتبار حرارة تبخره درجة 100. لماذا ال 100؟ فقط رقم يسهل تقسيمه لا أكثر. أي رقم آخر كان ممكن أن يكون بديلاً عنه.

لكن هل فعلاً سيلسيوس هو من وضع هذا المقياس؟ الجواب هو كلا. سيلسيوس وضع المقياس بطريقة معاكسة فاعتبر درجة التجمد هي 100 والتبخر هي 0. على الأغلب اعتمد هذه الطريقة لتفادي استخدام الأرقام السلبية. فسليسيوس ولِد وعاش في سويسرا والحرارة منخفضة بشكل عام.

قد يعود اختراع مقياس سيلسيوس للعالم الفرنسي Jean Pierre Christin، الذي عمل بشكل منفصل واعتمد على التبخر والتجمد للماء كمقياس، وهو أول من وضع المقياس في شكله الحالي.

مقياس سيلسيوس كان يسمى Tye Centigrade scale لكن بسبب تشابه الكلمات مع معاني أخرى في اللغة الفرنسية والإسبانية قامت الجمعية العالمية للمقاييس والأوزان بتغيير اسم المقياس إلى سيلسيوس، معتمدةً على كتاب بيولوجي نسب الاختراع بالخطأ له.

لكن هل فعلاً سيلسيوس لا يستحق الإشادة؟ بالطبع يستحق، سيلسيوس قام بما يلي:

  • أشار إلى عدم تأثر درجة الذوبان بالنسبة للضغط الجوي.
  • اكتشف العلاقة بين غليان الماء وتجمده بالنسبة للضغط الجوي ووضع علاقة فيزيائية واضحة بينها. وذلك ليصبح المقياس صالح لأي علو أو منخفض.

حالياً مقياس سيلسيوس لم يعد يعتمد على تبخر الماء، بل أصبح متعلق بمقياس آخر وهو “كيلفن” Kelvin. فدرجة تبخر الماء على مستوى سطح البحر الآن هي 99.974 C° ودرجة تجمد الماء -0.0001 C°.

فهرينهايت:

زئبق

زئبق

وهو المقياس الذي يستعمل بشكل حصري في أمريكا وبعض جرز الكاريبي. سنة 1714 قام الفيزيائي دانييل فهرينهايت بمحاولة لصنع مقياس أكثر دقة معتمداً على الزئبق. لم يستخدم فهرينهايت تجمد الماء بل استخدم الدرجة الأكثر برودة التي تمكن من الحصول عليها في مختبره. وقسم المقياس إلى 64 درجة (لسهولة تقسيمها). فدرجة الغليان للماء هي 212 و32 هي درجة تجمده و99 هي درجة حرارة جسم الإنسان.

كيلفن:

William Thomson

William Thomson

يستخدم في النظام العالمي الموحد SI. تعود فكرة النظام إلى العالم William Tompthan حيث اكتشف أن الحرارة هي عبارة الطاقة الحركية للجزيئات داخل المادة. حركة أكبر تعطي حرارة أعلى والعكس صحيح. فالصفر في نظام كيلفن هو تقريباً عدم وجود حركة للجزيئات (عدم وجود حركة تماماً شيء مستحيل كاستحالة الوصول لسرعة الضوء لأنها تتطلب طاقة لا متناهية، وكذلك عدم الحركة تتطلب سحب طاقة غير متناهية من المادة).

وبهذا فالمقياس يعتمد على الصفر المطلق (حركة الجزيئات صفر) على أنه درجة صفر كيلفن. كما يجزء المقياس على حسب النقطة الثلاثية للماء (النقطة التي يتواجد فيها الماء في حالاته الثلاثة، سائل، غاز وصلب) والتي هي تحديدا 273.16.

ابرد منطقة في العالم

ابرد منطقة في العالم

الصفر المطلق غير موجود طبيعياً وقد تعتقد أن أبرد مكان في الكون هو الفضاء، في الحقيقة أبرد مكان هو هنا على الأرض في المختبرات. فحرارة الفضاء تقريباً 2.7 كيلفن وذلك نتيجة الإشعاعات التي نتجت عن الانفجار الكبير. لكن أبرد منطقة في الفضاء هي Boomerang Nebula التي انخفضت حرارته إلى 1 كيلفن. على الأرض تصل أدنى درجة حرارة في المختبرات إلى 1 Nanokelvin.

وقريباً… آلة تبريد جديدة سترسل إلى المحطة الدولية الفضائية وذلك لإلغاء أثر الجاذبية ما يخوّل الوصول لدرجات منخفضة أكثر (1 Picokelvin)

التحويلات:

فهرينهايت لـ سيلسيوس:
اطرح 32، ثم اضرب بـ 5، ثم قسّم على 9.

سيلسيوس لـ فهرينهايت:
اضرب بـ 9، ثم قسّم على 5، ثم أضف 32.

فهرينهايت لـ كيلفن:
اطرح 32، اضرب بـ 5، قسّم على 9، ثم أضف 273.15.

كيلفن لـ فهرينهايت:
اطرح 273.15، ثم اضرب بـ 1.8، ثم أضف 32.

سيلسيوس لـ كيلفن:
أضف 273.15.

كيلفن لـ سيلسيوس:
اطرح 273.15.

عدد القراءات: 4٬859