Anders Celsius

 Ljus från Sverige

Född: 1701, i Uppsala

Samtida med: Fredrik I

Nyckelord: termometer med fasta fixpunkter och 100-gradig skala

Död: 1744.

 Länkar:

 Celsius 1

 Celsius 2

 Omvandlare

 

 

Ur Herman Lindqvist, "Nyttan och nöjet":

"Astronomen Anders Celsius deltog i en fransk expedition till Lappland för att undersöka Isaac Newtons teori att jorden är avplattad vid polerna. Samtidigt sändes en annan fransk expedition till Peru. De bägge expeditionernas sammanslagna beräkningar bevisade att Newton hade rätt, jorden var avplattad. Celsius, som var en typisk upplysningsman, kosmopolitiskt utåtriktad med insikter och verksamheter inom ett vitt fält, ansågs som ett stort löfte då han avled i förtid vid fyrtiotvå års ålder.

Det var han som 1741 införde den hundragradiga termometerskalan, men han placerade vattnets kokpunkt vid 0 och fryspunkt vid 100."

"Både fransmannen Réaumur och polsk-nederländaren Fahrenheit hade presenterat sina termometrar före Celsius. Det fanns även sådana med hundragradig skala, men Celsius var den förste som stor precision lyckades fastställa de två fixpunkterna."


Anders Celsius föddes 1701 och dog redan 1744. Under sitt 41-åriga liv skulle Celsius bli en mångsidig forskare.

Fadern, Nils Celsius, var en stridbar man med åsikter som inte passade in i dåtidens normer. Han misslyckades han med att disputera på en avhandling där den kopernikanska världsuppfattningen hyllades. Inte desto mindre blev han professor i astronomi 1719. Även Anders farfar, Magnus Celsius, hade varit astronom. Han farbror, domprosten Olof Celsius, var amatörbotanist och hjälpte Linné.

Anders växte upp under fattiga förhållanden, men det stod klart att han var mycket begåvad. Redan vid tolv års ålder hade han avverkat den lärobok i matematik, som var avsedd för studenter.

Anders Celsius gick i sin fars fotspår - men detta inte var vad föräldrarna hade önskat. De ville hellre att han skulle läsa juridik.

1730, alltså redan vid 29 års ålder, blev Anders Celsius professor i astronomi, vid Uppsala universitet. Vid sidan av denna professur fick han sköta en tjänst i matematik, då innehavaren Samuel Klingenstierna var på resa i Europa. Resurserna för forskning i naturvetenskap var bristfälliga i Sverige, det var därför viktigt att resa utomlands för vetenskapliga kontakter. Efter Klingstiernas återkomst blev det Anders Celsius tur att resa.

Färden gick först till Tyskland och Italien, sedan även Frankrike och England. Under resan, som tog fyra år, besökte Celsius nästan alla kända observatorier i Europa och samarbetade med de då ledande europeiska astronomerna.

Då fartyget avgick från Ystad hösten 1732 hade ett starkt norrsken flammat över hela himlen. Norrsken blev sedan ett av de områden som Celsius kom att ägna stort intresse. Han kom att notera norrskenets inverkan på kompassens magnetnål.

I Frankrike drogs Celsius in i debatten om Newtons "apelsinteori", dvs att jorden inte var helt rund, utan tillplattad vi polerna. Två grupper skulle undersöka saken, på den franska statens bekostnad. Den ena reste till Ecuador i Sydamerika för att göra mätningar. Den andra, ledd av fransmannen Maupertius, for 1736 till norra Sverige för mätningar.

En av de sju astronomer som följde med på denna resa var Anders Celsius. Medan Linnés resa fyra år tidigare hade varat i fem månader och företagits under sommarhalvåret, gick denna resa ända upp till Tornedalen, varade längre och omfattade även vintertid. Först plågades man av myggen, sedan av mörker, blåst och kyla. Det blev mycket nattvak och arbete under bar himmel. Dessa påfrestningar försvagade Celsius´ hälsa, och bidrog till att han dog i lungsot 1744.

De vetenskapliga mätningarna gick till så att man lade ut ett nät av trianglar med sina spetsar på väl synliga höjder eller bergstoppar och sedan mätte vinklar mellan de olika linjerna. Triangelnätet sträckte sig längs Tornedalen från kyrktornet i Torneå till Kittisvaara drygt tio mil norrut med en latitudskillnad av i det närmaste en latitudgrad. Med hjälp av trästänger kunde man på Torneälvens is vid Övertorneå mäta upp en baslinje med en längd av 14,4 kilometer i triangelnätet. "Apelsinteorin" visade sig stämma.

Celsius var bland de första att lägga märke till landhöjningen i framförallt norra Sverige, även om han tolkade det som att det var vattnet som sänkte sig. Hamnar hade blivit allt grundare så att man blivit tvungen att flytta dessa. "Piteå stad flyttades en half mil längre emot hafvet efter 45 år, ock Luleå en mil längre ner, efter 28 år." Tvister kunde även uppstå angående vem som skulle äga nya skär och hällar.

Anders Celsius tillhörde dem som aktivt pläderade för att den julianska kalendern skulle ersättas med den gregorianska och 11 dagar tas bort. Detta genomfördes dock först 1753, alltså flera år efter hans död.

Solens ljus är, räknade Celsius ut, 320.000 gånger starkare än månens. Inom astronomin gjorde han beräkningar av olika stjärnors ljusstyrka, för att bedöma deras avstånd.

Något modernt observatorium fanns inte i Uppsala, Celsius lyckades dock utverka medel för byggandet av ett sådant. 1741 var det färdigt. Dessvärre var det mindre bra placerat, vilket gjorde att det aldrig kom till full nytta.


MEST KÄND ÄR Anders Celsius för sin termometerskala, nu använd i större delen av världen - dock ej USA, som använder Fahrenheit.

Det var efter sin återkomst till Uppsala 1737 som Celsius började ägna sig åt temperaturmätning. Termometrar på den tiden endast användes bara inom ett mycket begränsat intervall. Man mätte framför allt utomhustemperaturen, varför det aktuella området endast var från ca minus 20 till plus 40 uttryckt i våra moderna Celsiusgrader. Som en referens inom detta område passade vattnets fryspunkt bra, men även temperaturen hos en frisk människa och temperaturen i en djup källare användes. Dessutom utnyttjades vattnets kokpunkt, även om den temperaturen ligger utanför det område som var aktuellt.

Det fanns på Celsius tid redan ett antal olika termometrar, med sprit, linolja eller kvicksilver som vätska. För graderingen förekom dock inga enhetliga normer.

Fahrenheit (1686-1736), tysk fysiker, var föregångaren. Det var han som 1709 uppfunnit sprittermometern och 1714 kvicksilvertermometern. Fahrenheit satte människans normala kroppstemperatur som fixpunkt. Denna antog han först till 22,5 oF , men sedan ändrade han skalan till kroppstemperaturen 96 oF och vattnets fryspunkten 32 oF.

En annan samtida var Réaumur (1683-1757), fransk fysiolog och fysiker. Denne satte vattnets fryspunkt till 0 grader och dess kokpunkt till 80 grader. Vid 1700-talets början fanns totalt ett trettiotal olika skalor.

Celsius bidrag var att hitta två bestämda fixpunkter och en bra gradering mellan dessa: fixpunkterna blev vattnets fryspunkt respektive kokpunkt. Där satte Celsius fryspunkten till 100 grader och kokpunkten till 0 grader. Denna ska presenterade Celsius 1741. Strax efter hans död vände man på skalan, vilket gav vad som nu betecknas som Celsiustermometern.

Redan Fahrenheit hade noterat att vattnet började koka olika snart, beroende på lufttrycket. Celsius drogslutsatsen att termometerskalans övre fixpunkt måste definieras vid ett
bestämt barometerstånd. Han valde 751,2 mmHg eller 1001 hektopascal (millibar).

Det stora problemet med Celsiusskalan är att den (liksom Fahrenheit- och Réaumur-skalorna) egentligen inte anger temperaturen eftersom temperaturen aldrig kan vara negativ. Detta har att göra med att man vid tiden för skalans tillkomst inte kände till att temperaturen verkligen kunde vara 0. Dessutom kräver dessa skalor minst tre sifferpositioner för att ange låga temperaturer eller bara måttligt höga temperaturer.

Här lämnade den brittiske fysikern Kelvin (1824-1907) sitt bidrag. Kelvinskalan visar 0 när temperaturen verkligen är 0 dvs -273,15 °C (då står molekylerna stilla). Den kräver därmed aldrig minustecken, men den saknar anknytning till vattnets smältpunkt och kräver tre sifferpositioner redan vid vardagliga temperaturer.

Hur omvandlar man Fahrenheit-grader till Celsius? Tag antalet grader i Fahrenheit, dra ifrån 32. Multiplicera sedan med 5 och dela med 9.

0 grader Celsius motsvarar 32 grader Fahrenheit

20 C motsvarar 68 F

37C motsvarar 98 F

100 Celsius motsvarar 212 Fahrenheit