Sokakat összezavar a Celsius- és a Fahrenheit-skála közötti különbség.
Ahhoz, hogy megértsük a látszólagos logikátlanság okát, egészen a tudományos ismeretek és a különböző hőmérsékleti skálák kialakulásának történetéig kell visszamennünk.
Kezdetben a hőmérsékleti skálák megalkotása teljesen decentralizáltan történt: a különböző tudósok és mérnökök egymástól függetlenül, a saját igényeik szerint fejlesztették ki a mérési rendszereiket.
Kiindulópontként mindenki olyan jelenségeket választott, amelyeket laboratóriumi körülmények között könnyű volt reprodukálni. Ilyen volt például a tiszta víz fagyás- és forráspontja (ami a Celsius-skála alapját adta), vagy egy speciális sós oldat fagyáspontja és az emberi test hőmérséklete (ahogy azt a Fahrenheit-skálánál láthatjuk).
A referenciapontok eltérése mellett a skálák egy másik fontos dologban is különböztek: az egyes fokok, vagyis az egymást követő beosztások közötti távolságban. Ezt az intervallumot szintén a kényelem és a gyakorlati felhasználás határozta meg.
Az idő múlásával az egyes skálák használatát már nem a praktikum, hanem a megszokás és a hagyomány diktálta. Minden tudományos iskola és nemzet amellett maradt, amit a leginkább megszokott – nincs ebben semmiféle titkos fizika. Európában a Celsius, az angolszász területeken a Fahrenheit honosodott meg, míg a tudományos, abszolút méréseknél a Kelvin vált a szabvánnyá.
Éppen ezért teljesen felesleges a Fahrenheit-skála logikáját a tiszta víz fagyáspontjához viszonyítva keresni. Ahogy a fizikában oly sok helyen, itt is minden relatív: végső soron teljesen mindegy, mi a skála kiindulópontja, a lényeg a mérési intervallum.
Nem kell mindent feltétlenül a vízhez kötni. A Fahrenheit-féle megközelítés semmivel sem rosszabb vagy logikátlanabb, mint például Kelviné, aki a skálája nullpontjának a fizikai értelemben vett abszolút nulla fokot választotta.
A Fahrenheit-skála eredete
A Fahrenheit-skálát 1724-ben Daniel Gabriel Fahrenheit fizikus alkotta meg. Egy publikációjában a 0 °F-ot úgy határozta meg, mint egy speciális keverék – víz, jég és ammónium-klorid (szalmiáksó) – fagyáspontját.
A 18. században ez a víz-jég-só keverék rendkívül fontos anyag volt: a magas sókoncentrációnak és a speciális tulajdonságainak köszönhetően olyan területeken használták, ahol stabil, hatékony és gazdaságos hűtésre volt szükség.
Fahrenheit választása egyáltalán nem volt véletlen: egyszerűen ez volt a legkönnyebben előállítható, legalacsonyabb hőmérsékletű fizikai referenciapont, amit akkoriban ismertek. Úgy gondolta, logikus innen indítani a skálát, és kész. Nincs benne semmi varázslat, és ahogy láthatjuk, magának a tiszta víznek ehhez alig van köze.
A skála másik stabil pontjának – egyfajta felső határnak – az emberi test átlagos hőmérsékletét vette, amit eredetileg 90 °F-ban határozott meg. Később ezt az értéket 96 °F-ra finomították.
A skálák közötti kapcsolat: A két mértékegység közötti váltószám alapján 1 Celsius-fok pontosan 1,8 Fahrenheit-foknak felel meg. Mivel a Celsius-skála a tiszta víz fagyáspontját tekinti 0-nak, ez az érték a Fahrenheit-skálán 32 °F-hez esik. Az Egyesült Államokban tehát 32 °F alatt fagy meg a víz. Számunkra talán furcsa, de a saját rendszerén belül mindez teljesen logikus és következetes.
