编者按：由于人类对热的探索十分漫长曲折，所以本文篇幅较长，为便于消化吸收，本次超能课堂也拆分为上下两篇，上篇为基础篇，基本上能理解热的本质，下篇为进阶篇，将在下周发表，有兴趣进一步了解的同学，可关注留意，以下为正文 。
热量不能自发地从低温物体转移到高温物体，或表述为：孤立系统的熵永远不会减少 。
文章插图
电子体温计怎么调华氏和摄氏（电子体温计怎么调回摄氏度）
这是人类史上最重要的物理定律之一，甚至可以把之一去掉，也被称为最令人绝望的物理定律——热力学第二定律，它揭示了我们这个世界终极演化的规律，也预示了宇宙残酷的未来 。为什么这么讲，那一切都得从“热”说起 。
与光一样，热是我们生活中无处不在，却又难以实在触摸的东西 。比如电脑、手机需要散热，人发烧了需要降温，热似乎是一种可以从一个物体传递到另一个物体的东西，然而无论是从生活经验还是科学发展史的角度看，热的问题与光的问题是同样地扑朔迷离，也吸引人类不断追寻探索 。
无处不在的“热”
我国古代传说，燧人氏钻木取火以化腥臊，奉为千古圣皇；古希腊神话中，普罗米修斯盗天火而惠天下，遂为世间英雄 。在古代各民族的语言里，“火”与“光”和“热”几乎是同义语，在文学作品中这些词汇也往往互相指代，追求热与冷现象本质的企图可能是人类最初对自然界法则的追求之一 。
而事实上，“热”的概念也是相当深刻的，直到二十世纪人类才与光的问题一起有了较为系统完整的认知（爱因斯坦在《物理学的进化》一书中就说过：“热量”和“温度”是人们长期未搞清楚的问题） 。哲学家休谟提出过一个著名的怀疑论命题：一切因果关系都是不可靠的，例如我们看到太阳光照在石头上，然后石头变热——虽然我们总是看到这两件事情先后出现，但我们没有理由说是太阳照在石头上导致了石头变热 。
今天我们就从现代科学的角度探讨一下这个问题：热到底是什么？光与热又有怎样的关联？
为了让大家对热的概念有更深刻的理解，我将按照人类历史上对热的认知的顺序来逐步深入讲解，而不会一下就进入十分抽象的微观领域 。
尽管不知道光是什么，但人类会用颜色去描述光的性质；同样，尽管不知道热是什么，但很早就会用温度去描述热的程度 。
朴素的温度概念源于日常生活，冷热的感觉靠身体触摸，例如《齐民要术》中记载制酪的温度要“小暖于身体”，也就是要比体温略高，而作豉则“温如腋下为佳”，即人们自身的体温是衡量温度的标准 。但人的感觉不是衡量温度的可靠标准，如触摸同温的铁器和木头，则感觉铁器冰冷而木头温和，这是由于铁的导热性更好，能够快速将你手上的“热”给导出来，使你感觉到“冷”，测温需要有客观的手段 。
即使对“热”的本质一无所知，但古人们已经掌握了很多有关“热”的现象：例如太阳照在石头上会变热，睹瓶水之冰释而识天下之寒暑，观炉火之纯青乃知金汁之可铸 。热胀冷缩，蒸腾凝聚，这些常常伴随“热”的现象原则上都可以用来作为测温的手段 。
一般认为，温度计的发明者是伽利略，大约在1593年前后，他用一个带有玻璃泡的长玻璃管倒插在盛有墨水的容器中，用管中水柱的升降来表示“热度”（那时候还没有温度的概念） 。
伽利略验温器实物图
伽利略的温度计没有刻度，且与气压变化有关，很不精确，只能称作验温器 。在伽利略之后的150年内，出现了愈来愈完善的温度计，并创立了几种“温标” 。其中就沿用至今的华氏温标和摄氏温标：
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