2000多年前,这样东西不但能称重,还能看空气湿
回溯至初三至高中的化学课程,化学实验中总伴随着一种乐趣。那些小实验如同科学探险,引领我们进入奇妙的化学世界。每当提及化学实验,总会想起那精准的天平。其实,化学中使用的天平,是现代天平的一种,源自西方发明后传入中国。回溯历史长河,埃及早在三千多年前就已开始使用天平。而在我们伟大的中华大地上,天平被称作衡器。
说到衡,其含义深远,即衡量、称量的意思。早在西周时期,我们的祖先就已经开始使用衡器,那时还出现了诸如爰、匀、镒、石等重量单位,至今有些换算方法仍是个谜。
称重,无疑是古代中国天平最主要的功能。聪明的先辈们并没有将天平的功能局限于此。他们发现了天平的另一大奥秘——测量空气湿度。
这是如何做到的呢?当时的天平和砝码制造技术已经相当精密。竹片作为横梁,丝线为提纽,两端葛悬一铜盘。虽然因为体积小巧,它通常只用于衡量小物件,但这丝毫不影响其测量空气湿度的功能。
据传,《》一书中提及,将等重的土炭和羽毛置于天平两端,在无风的环境中,通过天平的平衡性观测空气湿度。而刘安在《淮》中进一步详述了其原理:羽毛干燥不吸水,而炭的吸水性极佳。在干燥空气中,天平保持平衡;在潮湿空气中,炭吸收水分加重,天平失衡。
除了炭和羽毛,还有许多材料可以用来测量湿度,只要一种材料干燥,另一种吸水性极好。比如铁和石灰,铁不吸水,而石灰吸湿性极佳。这种天平式空气干湿计比西方国家的干湿计早了1600年。
在没有空气清新剂、加湿器等现代设备的古代,测量空气湿度并非为了皮肤湿润,而是为了预测天气。众所周知,中国是农业大国,为了丰收,我们发明了历法、二十四节气以及许多民谚和农谚。这种天平既然能测量空气湿度,自然也能用于预测天气。西晋时代的张华就利用这种天平预报天气。他在《感应类从志》中详述了积灰知风、悬炭识雨的原理。如果天将放风,则榆木烧成的积灰会被风吹散;如果有雨,炭吸水变重;如果天晴,炭因蒸发水分而变轻。
不得不说,我们的祖先真是智慧无穷。一件普通的称重工具,不仅能够检测空气湿度,还能据此预测天气情况。这样的智慧真是令人叹为观止。