Ανδρέας Ιωάννου Κασσέτας

Στα μέσα του 18^ου αιώνα η έννοια ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ δεν έχει ακόμα γίνει αποδεκτή ως μορφή ενέργειας αλλά και η διάκριση ανάμεσα στις έννοιες θερμότητα και «ένταση θερμότητας» - που θα ονομαστεί τελικά θερμοκρασία - δεν είναι προς το παρόν σαφής. Στα 1750, λίγα χρόνια μετά την πρόταση του Celsius για εκατονταβάθμια κλίμακα, στις σχετικές αναζητήσεις έχουν αρχίσει να χρησιμοποιούνται και ποσοτικά στοιχεία δεδομένου ότι γίνει αποδεκτή από τους περισσότερους ερευνητές μια κοινή θερμομετρική κλίμακα.

Στην εξέλιξη των γεγονότων η πιο σημαντική ίσως συνεισφορά είναι εκείνη του χημικού Joseph Black – Τζόζεφ Μπλακ

Σκοτσέζος γεννημένος το 1728 στο Μπορντό της Γαλλίας ο Black θα παρέμβει στον επιστημονικό διάλογο ξεκινώντας με την παρατήρηση ότι το χιόνι και ο πάγος αργούν να λιώσουν χωρίς κατά τη διάρκεια της τήξης να γίνονται πιο ζεστά παρόλο που συνεχίζουμε να τα θερμαίνουμε. Υποστήριξε ότι η «θερμότητα» πρέπει να βρίσκεται κρυμμένη – λανθάνουσα – μέσα στον τηκόμενο πάγο. Με συστηματική πειραματική έρευνα έδειξε ότι η υπόθεσή του ήταν βάσιμη και κατάφερε να μετρήσει τόσο τη «λανθάνουσα θερμότητα τήξης» του πάγου όσο και τη «λανθάνουσα θερμότητα εξαέρωσης» του νερού.

Στο μεταξύ είχε εντοπίσει την εννοιακή διαφορά ανάμεσα σε θερμότητα και «ένταση θερμότητας» - θερμοκρασία – όπως φαίνεται και από το απόσπασμα μιας ομιλίας του. « Το να υποθέσουμε ότι δύο σώματα έχουν την ίδια ένταση θερμότητας επειδή οι θερμότητές τους είναι ίσες θα σήμαινε ότι είδαμε πολύ βιαστικά το ζήτημα, ότι διατηρήσαμε τη σύγχυση ανάμεσα στη θερμότητα και την έντασή της. Είναι ξεκάθαρο ότι αυτά τα δύο πράγματα είναι διαφορετικά και πρέπει να τα ξεχωρίζουμε ».

Λίγα χρόνια μετά αντιμαχόμενος την παλιά άποψη ότι « η θερμότητα που απαιτείται για να αυξήσουμε κατά ένα βαθμό τη θερμοκρασία διάφορων σωμάτων είναι ανάλογη μόνο προς τη μάζα τους» αντιπαρέθεσε την άποψη ότι « η θερμότητα εξαρτάται και από το είδος του υλικού που την απορροφά».

Με αυτό τον τρόπο έκανε την εμφάνισή της στη Φυσική και η έννοια ΕΙΔΙΚΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ – ή ειδική θερμοχωρητικότητα όπως συνηθίζουν να τη λένε οι χημικοί – και άνοιξε ο δρόμος για τη ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΩΝ ΠΟΣΩΝ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ και τη θεμελιώδη εξίσωση της θερμιδομετρίας

Q = m c ΔΤ .

Εξυπακούεται ότι ο Black αναφερόμενος σε θερμότητα διατηρείται στα πλαίσια της θεωρίας του θερμικού ρευστού και όχι στην έννοια « Θερμότητα = μεταβιβαζόμενη ΕΝΕΡΓΕΙΑ» η οποία θα εμφανιστεί στη Φυσική πολλές δεκαετίες αργότερα, στα μέσα δηλαδή σχεδόν του επόμενου αιώνα.

Εικοσιπέντε περίπου χρόνια αργότερα ο Pier Simon Laplace , βασιζόμενος στις ιδέες του Joseph Black, επινόησε το πρώτο ΘΕΡΜΙΔΟΜΕΤΡΟ ΠΑΓΟΥ, το οποίο κατασκεύασε σε συνεργασία με τον Antoine Lavoisier. Ήταν η συσκευή με την οποία οι ερευνητές θα μπορούσαν να μετρούν ποσότητες του αόρατου εκείνου «κάτι» που ήταν η θερμότητα.

Ο Joseph Black γεννήθηκε στη Γαλλία από Σκοτσέζους γονείς. Ο πατέρας του ήταν έμπόρος κρασιών στο Bordeaux και όταν ο Joseph έγινε 12 ετών τον έστειλε στη Σκοτία προκειμένου αργότερα να σπουδάσει ιατρική .

Γρήγορα όμως ο νεαρός Joseph κατάλαβε ότι το πάθος του ήταν η ΧΗΜΕΙΑ.

Το 1756, στα 28 του χρόνια, με τη διδακτορική του διατριβή, παρουσίασε και μία από τις μεγάλες του ανακαλύψεις. Στη δημοσιευμένη αυτή εργασία του αναφέρει ότι «εάν θερμάνουμε ανθρακικό ασβέστιο προκύπτει οξείδιο του ασβεστίου και το αέριο fixed air και εάν εξαναγκάσουμε το fixed air που εμφανίστηκε να αντιδράσει χημικά με το άλλο προϊόν – το οξείδιο του ασβεστίου - θα προκύψει και πάλι το ανθρακικό ασβέστιο που είχαμε αρχικά» . Το αέριο σώμα fixed air είναι το διοξείδιο του άνθρακα. Η εργασία του θεωρείται «κλασική». Είναι μία από τις έρευνες που οδήγησαν στην οικοδόμηση της Χημείας . Την ίδια εκείνη χρονιά ο Black έγινε και καθηγητής της Χημείας στο Πανεπιστήμιο της Γλασκόβης.

Είναι γεγονός ότι στην οικοδόμηση της Φυσικής συνέβαλαν ερευνητές οι οποίοι δεν ήταν φυσικοί. Τόσο ο Σκοτσέζος Joseph Black όσο και ο Γάλλος Antoine Lavoisier ήταν χημικοί και μάλιστα διακεκριμένοι