مقياس فهرنهايت، مقياس يعتمد على 32 درجة لنقطة تجمد الماء و 212 درجة لنقطة غليان الماء، ويتم تقسيم الفترة الفاصلة بين الاثنين إلى 180 جزءا متساويا، وقد تم تطوير مقياس درجة الحرارة فهرنهايت من خلال دانيال غابرييل فهرنهايت، وهو عالم ألماني المولد والذي عاش وعمل في المقام الاول في هولندا، واليوم، يستخدم مقياس فهرنهايت في الولايات المتحدة وبعض بلدان منطقة البحر الكاريبي بصفة أساسية، وباقي دول العالم تستخدم مقياس سيلسيوس (درجة مئوية)، تابعونا للتعرف على المزيد عن مقياس فهرنهايت.
تاريخ مقياس فهرنهايت
في عام 1714، صمم العالم دانيال غابرييل فهرنهايت أول ميزان حراري حديث، وهو ميزان الحرارة الزئبقي، مع القياسات الأكثر دقة من موازين درجة الحرارة السابقة، وميزان الحرارة أو مقياس فهرنهايت هو مقتبس من الترمومتر الذي اخترعه أولاس رومر العالم الدنماركي والذي اعتمد على الكحول، وقد وضع رومر نقط على مقياس الحرارة صفر هي النقطة الأدنى، و60 درجة حرارة غليان الماء، و7.5 نقطة ذوبان الثلج، و 22.5 درجة حرارة الجسم.
ولأن مقياس الحرارة الزئبقي كان أكثر دقة، فقد قرر العالم فهرنهايت تطوير الميزان الحراري الخاص برومر بضرب القيم في أربعة، وأدخل العالم فهرنهايت تعديلات على تلك المقاييس استنادا إلى مزيد من الأبحاث حتى وضع الميزان الحراري الزئبقي تحت إبط زوجته للحصول على درجة حرارة الجسم.
في القياسات الأولية، تم تحديد نقطة الصفر عن طريق وضع ميزان الحرارة في مزيج متساو من الثلج والماء والملح (كلوريد الأمونيوم)، وتم تعيين درجة الحرارة التي كانت مستقرة عند الصفر، وتم تعيين النقطة الثانية عند 32 عندما تم وضع ميزان الحرارة في مزيج متساو من الثلج والماء، والنقطة الثالثة تم تعيينها عند 96، وكانت تقريبا درجة حرارة جسم الإنسان، ويشار إليها باسم (حرارة الدم).
عندما تم توثيق مقالات العالم فهرنهايت مع توضيح استخدام نقاط غليان وتجميد المياه لبناء الميزان الحراري، كان هناك بعض نظريات المؤامرة الذين يؤمنون أن لدى العالم فهرنهايت دوافع أخرى لاستخدام تلك الأرقام، وكان البعض يعتقد أن فهرنهايت ماسوني، ولكن أوضح فهرنهايت وقال إنه اختار استخدام 32 كدرجة حرارة ذوبان الثلج، ومع ذلك، ليس هناك سجل أن العالم فهرنهايت كان ماسوني.
من هو مكتشف مقياس فهرنهايت؟
القصة الأخرى، يقال أن العالم فهرنهايت يعتقد أن الشخص سوف يتجمد حتى الموت عند صفر درجة، وسوف يتعرض لضربة شمس عند 100 درجة، وقد أعيد معايرة المقياس بعد وفاة العالم فهرنهايت، وقد أصبح 32 و212 هي النقاط الدقيقة لذوبان وغليان الماء العادي، والماء منخفض الأملاح، كما أن درجة حرارة الجسم العادية أصبحت عند 98.6 درجة، وهو المعيار القياسي.
هذا التغيير جعل تحويلات درجة الحرارة المئوية أو السلسيوس إلى فهرنهايت أسهل، وقياس درجة فهرنهايت هو خمس قياس وحدة واحدة من مقياس درجة الحرارة المئوية أو كلفن، وهذا يجعل من الأسهل تقديم قياسات أكثر دقة دون استخدام الكسور في مقياس فهرنهايت، وموازين فهرنهايت و سيلسيوس تتقارب عند - 40 درجة فهرنهايت، حيث أن - 40 فهرنهايت و- 40 درجة مئوية تمثل نفس درجة الحرارة .
من يستخدم مقياس فهرنهايت؟
تم استبدال فهرنهايت على نطاق بالدرجة المئوية السيليزية في معظم البلدان وبالنسبة أيضا لمعظم التطبيقات أو الاستخدامات، وفي أواخر الستينيات والسبعينات تم تطبيق المقياس المئوي من قبل الحكومات حول العالم كجزء من التحرك لتوحيد القياسات المترية.
اليوم، يستخدم مقياس فهرنهايت في المقام الأول في الولايات المتحدة، ويستخدم أيضا في جزر كايمان، وبالاو، وجزر البهاما، وبليز، بينما تستخدم فروع العلوم الأخرى المقياس المئوي، ويواصل علماء الأرصاد في الولايات المتحدة استخدام مقياس فهرنهايت للتنبؤ بالطقس والإبلاغ عنه، ويستخدم خبراء الأرصاد الجوية الكنديون أحيانا مقياس فهرنهايت إلى جانب مقياس درجة الحرارة المئوي.
تم اقتراح مقياس فهرنهايت لأول مرة في عام 1724 من قبل الفيزيائي دانيال غابرييل فهرنهايت (الذي اخترع أيضا مقياس الحرارة الزئبقي في عام 1714)، وكان مقياس درجة الحرارة فهرنهايت في يوم من الأيام مقياس درجة الحرارة المفضل لكثير من دول العالم، بعد أن تم نشره من قبل الإمبراطورية البريطانية العالمية آنذاك، ولكن اليوم، تم استبدال فهرنهايت بمقياس مئوية (وفي التطبيقات العلمية، كلفن) في جميع بلدان العالم باستثناء عدد قليل من بلدان العالم، ومن بين هذه الدول الولايات المتحدة، التي قاومت أيضا التحول العالمي إلى نظام القياس المتري، وتستخدم معظم المناطق الأمريكية أيضا نظام فهرنهايت، وتستخدم بعض الدول كلا النظامين رسميا.
الاستخدام غير الرسمي لمقياس فهرنهايت
بالإضافة إلى البلدان المذكورة أعلاه، لا تزال العديد من البلدان التي تعتبر رسميا بلدانا مئوية تستخدم فهرنهايت في بعض القدرات غير الرسمية أو غير الرسمية، في كندا، على سبيل المثال، يتم تقديم تقرير الطقس بالدرجة المئوية، لكن الوصفات عادة ما تذكر درجات حرارة الفرن بالفهرنهايت. بالإضافة إلى ذلك، قد يختار الصحفي الذي يكتب عنوانا رئيسيا في إحدى الصحف عن موجة الحر في المملكة المتحدة استخدام فهرنهايت للحصول على تأثير درامي، معتقدا أن 105 درجة فهرنهايت تبدو أكثر تأثيرا من 40.55 درجة مئوية.
لماذا تحول العالم إلى فهرنهايت ودرجة مئوية (وكلفن)؟
كقاعدة عامة، يعتبر مقياس مئوية أكثر سهولة في الاستخدام من مقياس فهرنهايت، وينبع هذا الاعتقاد إلى حد كبير من درجات الحرارة التي يحددها كل مقياس نقطتين معروفتين لدرجة الحرارة، نقطة التجمد ونقطة غليان الماء، وفي نظام فهرنهايت، يتجمد الماء عند درجة حرارة اعتباطية 32 درجة فهرنهايت ويغلي عند 212 درجة فهرنهايت، وهي أكثر دفئا بمقدار 180 درجة، على مقياس مئوية، على سبيل المقارنة، يتجمد الماء عند 0 درجة مئوية ويغلي عند 100 درجة مئوية، وهو ترتيب رياضي أكثر 100 درجة في وقت لاحق.
انتقلت العديد من البلدان من فهرنهايت الى مئوية كجزء من التحول الأكبر إلى النظام المتري، الذي يستخدم مئوية كوحدة قياس، ولكن يعبر عنها من حيث كلفن، ويعتمد مقياس كلفن، الذي يستبدل كلمة درجات بكلمة كلفن غير الكبيرة على مقياس مئوية، ولكنه يضع نقطة الصفر عند الصفر المطلق، وهي درجة الحرارة التي يتمتع فيها النظام الديناميكي الحراري بأقل قدر من الطاقة، وبدلا من نقطة تجمد الماء، وعلى مقياس كلفن، 0 كلفن يساوي -273.15 درجة مئوية ونقطة غليان الماء هي 373 كلفن.
لماذا لم تتحول الولايات المتحدة إلى درجة مئوية؟
مع استخدام قسم كبير من العالم للدرجة المئوية، فمن العدل أن نتساءل لماذا لم تتحول الولايات المتحدة، والمعروفة بكونها رائدة عالمية في العديد من المجالات رسميا إلى الدرجة المئوية أيضا، في الواقع، اتخذت الولايات المتحدة الخطوة الأولى نحو التحول إلى الدرجة المئوية عندما أقر الكونجرس قانون التحويل المتري لعام 1975، ومع ذلك، خلافا لما حدث في البلدان الأخرى، التي جعلت حكوماتها التبديل إلزاميا، أعلنت حكومة الولايات المتحدة أن التبديل اختياري.
نتيجة لهذا الاختلاف، لم يقم سوى عدد قليل من الصناعات بدمج درجة مئوية وكلفن في عملياتها، على سبيل المثال، غالبا ما تصنع موازين حرارة الطقس لإظهار درجات الحرارة بالفهرنهايت والمئوية، وغالبا ما تستخدم الدراسات العلمية كلفن، ومع ذلك، اختارت غالبية السكان والصناعات في البلاد عدم التبديل بدلا من ذلك، وأرادت الصناعات تجنب تكلفة إعادة تدريب موظفيها وإعادة تجهيز المعدات ذات الصلة لاستخدام درجة مئوية بدلا من فهرنهايت، وكان الشخص العادي مترددا في تعلم نظام جديد تماما.
قد أضاف هذا التردد طبقة من التعقيد اللوجستي على العديد من العمليات التجارية في الولايات المتحدة، على سبيل المثال، تستخدم هيئة الأرصاد الجوية الوطنية الأمريكية (NWS) المقياس المئوي داخليا وعند التواصل مع الوكالات العلمية الاخرى، ولكنها تحول درجات الحرارة إلى فهرنهايت عند نشر البيانات لعامة الناس.
فهرنهايت مقابل مئوية، أيهما أكثر دقة؟
يطرح أنصار فهرنهايت أحيانا الحجة القائلة بأن مقياس فهرنهايت أكثر دقة من الدرجة المئوية (وبالتبعية، كلفن)، ويعتمد هذا الاعتقاد على فكرة أن فهرنهايت يستخدم وحدة قياس أصغر، مع 180 درجة فهرنهايت بين نقطتي تجمد وغليان الماء مقابل 100 درجة مئوية فقط بين نفس القيمتين، وهذا الاختلاف يجعل فهرنهايت أكثر احتمالا بنسبة 60٪ تقريبًا للتعبير عن درجات الحرارة بأعداد صحيحة، مما يسهل تحليلها ومناقشتها، ولكن لا ينبغي أن يؤخذ ذلك كدليل على أن درجة فهرنهايت أكثر دقة من الدرجة المئوية بأي حال من الأحوال، وطالما أن درجات الحرارة مكتوبة بقيمها العشرية الكاملة، فإن كلا المقياسين متساويان في الدقة.
ومع ذلك، تصبح درجات الحرارة في كلا المقياسين أقل دقة عندما تقرب إلى أقرب عدد صحيح، وفي مثل هذه الظروف، تعني الوحدات الأكبر في المقياس المئوي أن درجة الحرارة المئوية المقربة إلى أقرب رقم صحيح من المرجح أن تنحرف عن درجة الحرارة الفعلية أكثر من درجة الحرارة بالفهرنهايت المقربة، وبدرجة أكبر.
