尋覓．微笑．遇見．王老王

　　與Livia約定了在翡冷翠百花大教堂廣場前的會合時間後，我們暫時分道揚鑣。她前往了學院美術館，我則是獨自踏入了心心念念的翡冷翠科學歷史博物館。

　　呆站在慕名已久的早期溫度計文物前，心情有些說不出的複雜。抱著偷偷摸摸的心虛與有些反骨的個性，我終於來到這裡，隔著一層玻璃，凝望著已然陳舊的溫度計。歷經了將近四百年的歲月滄桑，它們看起來沒有網路博物館(Online Museum)上的光采逼人，倒是不可避免地多了塵封痕跡。我仔細地翻著腦海中的記憶櫃，想多探詢一些與它們在茫茫時空相遇時，可以交流的話題點。（...是說，想跟四百年前的溫度計聊天，我也真夠怪的了。）

　　有一些思量已久的問題，我虔誠地在心中默默發問：

　　「你們啊！當初是怎麼被做出來的啊？」

　　「當時的科學家都拿你們來做些什麼事啊？」

　　「工作時，有看到過任何著名的實驗嗎？透露一點嘛！！！」

　　「回答一下嘛！部長！…啊？！不是！是溫度計老杯杯。」

　　當然，它們就如同被狗仔記者追問的名人一樣，而且還是EQ高的那類型；總向我有風度地微笑，但堅持著不回答我。我一邊搞笑著，一邊感受著哭笑不得的無奈。挖別人八卦是辛苦的，向歷經風霜的無言器皿，探詢無人聞問的死人八卦則更叫人有些詭譎的辛酸。

　　在之後的一年半裡，有好些日子，我都在追尋這些問題的答案。不知該不該開心的是，這些答案後來都在與我只有咫尺之隔的圖書館中找到了，不須跋山涉水。我想走的路，早有不知名的前人替我走過，只是他們被埋沒在一望無際的書海當中，無人憑弔。

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　　據說，在很久很久以前，久到要遠溯到西元前的古希臘時代，就曾有人會利用空氣熱脹冷縮的性質來設計一些機械器具的原理。或許，如果他們再多想一點，也有可能可以藉這樣的機械原理反過來去測量環境冷熱的變化。但很遺憾的是，歷史文獻並沒有直接的證據告訴我們，當時人們有沒有這樣想過，想過之後又有沒有去實踐。

　　時間走過一千多年，來到了十六世紀末期，伽利略與當時的其它科學家Santorio、Fludd、Drebbel手中，製出了與現今溫度計相似的早期溫度計雛型，在那些古老的溫度計上面，也都開始附上了與冷熱高低相應的刻度。

　　然而，這些早期溫度計雖是觀察液柱高低來判別環境冷熱，但其實它的原理設計跟我們現在常見的溫度計仍有小小不同，不同的地方在於：實際熱脹冷縮的物質是氣體，液體高度變化是因為受到氣體的擠壓，而不是因為液體本身的熱脹冷縮效應。因此，這些溫度計在科學家口中被歸到了氣體溫度計之流，而非一般生活常見的酒精、水銀溫度計，那類的液體溫度計。是一種極些微的差距（...原子分子間的距離，也算夠些微了吧？），讓它們在學理上有著不同的區隔。

　　曾經我的老師問過我：為什麼當時科學家剛開始有志一同地都是發現氣體隨著環境冷熱的變化效應，並用它來進行寒暑的量測，而不是液體或固體呢？我想這或許是在室溫下，氣體熱脹冷縮的效應，要比液體或固體來得明顯的原因；儘管這個道理，得整整再經歷一個多世紀才被發現：在十八世紀末時，英國物理學家 Jacques Alexandre César Charles (1746 -1823)、著名的科學家Dalton(1766 -1844)、Gay-Lussac(1778 -1850)利用當時已有公認溫度標準的溫度計量測出了氣體體積隨著溫度變化的關係，寫下氣體膨脹的定量化定律及求出了所有氣體的體積膨脹係數。當時讓人驚訝的是，這些科學家也發現各種氣體體積的膨脹係數極為相似，它們都固定膨脹了原體積的某比例，並不隨種類不同而有所改變。理想氣體的概念因而非常理想，儘管van der Waals(1837-1923)不那麼想，但這卻又是後話。液體與氣體隨著環境冷熱而變化的機制或原理闡釋，本就截然不同；要瞭解那些差異，就都是個幾百年的智慧與力氣（...更不知殺死了多少科學家無辜的腦細胞，也叫科學史家的腦細胞一起陪葬orz）。即便只是發現，發現原來氣體與液體都會膨脹，並且可以利用這些膨脹來度量冷熱的機巧，也由於這些原在本質上就存有的差距，說不准地就讓這些機巧的出現年代，在時光長河中被放大到可以隔出了個三十年來。

　　時間拉回到了伽利略發明溫度計後的三十年後，法國醫生Jean Rey (1582-1645)似乎就是在此時第一個製造液體溫度計的人，他在1632年致Marin Mersenne (1588-1648)的一封信裡提及了：他曾將伽利略的溫度計倒置並注入水，以水的熱脹冷縮狀態來表示冷熱狀態。但這樣有個缺點是上方的玻璃管有個開口，水會因此而蒸發，讀出來的液面高度也會因此下降，測出的溫度也就不甚準確。

　　不過，在這時期中，也有許多其它科學家陸陸續續地在製作早期溫度計的過程中做出各式各樣的嘗試與改變，Jean Rey是否是第一個設計出液體溫度計的人，可能有些爭議；但若要是問到，在此時期中，誰對早期溫度計改良所做出的貢獻最為卓越，答案十有八九肯定是這一個在翡冷翠組成的科學學會－西門圖實驗學會(Accademia del Cimento)。在他們的出版報告〈Saggi di naturali esperienze (英文video簡介連結)〉中，就記錄了當時如何製造溫度計的詳細種種。從他們的手中開始，不僅是測溫物質的選擇變得多元化，連設計原理也不再侷限在物質體積的變化而已，隨著環境冷熱狀態的改變，物質的諸多性質，如：密度，顏色種種，也都成了設計的原理之一；溫度計的形狀，也不再拘泥於管狀或球狀，開口或封閉，甚至是動物的造形，此時也都紛紛出籠；他們把溫度計的設計推向了一個新的境界。有許多我們感到既陌生又熟悉的測溫器，也都因此活躍在這個時代中。

　　也因為有了這些溫度計，當時Cimento學會的成員也開始得到對一些熱學現象，進行了各種觀察性質的實驗，如：他們將許多不同液體，加熱到同樣溫度，並取相等的質量澆到冰上，觀察到：儘管這些液體的溫度都相同，但冰融化的質量卻都有所不同的特別現象。這些熱學現象的相關性質，如：熱傳導(conduction)、熱容(heat capacity)等等，要又一個百年過去，才有科學家對這些性質進行深入研究。
　
　　我的論文，就與這些科學家不斷地苦苦糾纏著。（...想來都要為自己掬一把心酸淚了。）

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　　儘管，那些遠在翡冷翠的古老溫度計從未正面回答過我的問題，只是對我微笑；微笑的同時，持續地進行著大自然賦與它們的工作，度著環境的寒暑，品嘗著冷暖自知的道理。

　　然而，每找到一個答案時，我總會又再一次地回想起：呆站在那些古老溫度計前的場景，想起它們對我的微笑。站在那些文物的中央，站在我對它們過往毫無所悉的瞬間，光是感受，就能感受到時光的流逝與力量，感受到它們的經歷與自己的淺薄。

　　然後我終於開始明白：有些遠路，不自己繞過一遍，是不會懂的。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　～初稿寫於2009年秋；
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　修訂於2012年秋