アメリカ人だって大変なんです～ (単位換算)

- 9月 19, 2014

アメリカ人のエンジニアと食事をした際に、単位の話が出ました。

皆さんご存知のように、アメリカでは一般的にMKS単位系（長さの単位にメートル m、質量の単位にキログラム kg、時間の単位に秒 s を用いる)が使われません。

ただ大学等の物理などの授業では、やはりMKS単位が使われるようです。先日見た『MIT白熱教室』でもそうでした。重力加速度は我々と同じ9.8m/s/sが使われていますね。

さて、温度も水の氷点と沸点をそれぞれ0℃と100℃と定義した摂氏温度を国際的には使っていますが、アメリカでは氷点を32Fとしている華氏温度ですね。

アメリカ人も換算に苦労しているようです。正確な換算式は(華氏温度－ 32)*5/9ですが、私などはパッと概算で換算したい場合は、30を引いて半分にしています。ただ、どうしても誤差は出てしまいます注1)。

ところで、彼曰く、何と華氏温度の100Fはこれをあみ出したファーレンハイト氏の平熱だったそうな。それもDiabetes(糖尿病)で正常人よりも高い彼の平熱(37℃)が定義に使われたといっていました。

実際にはいろいろな説があるようですが、たしかにこれに近い話がWikiに載っていました。糖尿病の話は出ていませんが。

華氏 - Wikipedia

ファーレンハイトがこの温度目盛を作った時の話には、いくつかの説がある。

ファーレンハイトは最初、彼が測ることのできた最も低い室外の温度を0度、彼自身の体温を100度としようとしたと述べている。彼は1708年か1709年の冬の大変寒い日に、ダンツィヒ郊外の彼の自宅において「0度」を計測した（これは−17.8°Cである）。後に同じ温度を氷・塩化アンモニウム・水を混ぜることで実験室環境で作り出している。当時使われていたレーマー温度目盛では、日常的に使われる温度にマイナスの値が出てきてしまっていて不便であったので、彼はこれを避けたかった。彼の体温（彼は37.8°Cと計測したが、正確には37°Cであった）を「100度」と固定した。この元の目盛を12等分し、さらに8等分して96度の目盛を作った。これにより水の氷点が32度、沸点が212度になりその間が正確に180度に区切られることになる。

「0度」を同量の氷・塩の混合物（寒剤）によって得られる温度（この温度が人類が作り出せる最も低い温度であるとファーレンハイトが思っていたともいう）としたとしている。そして血液の温度を 96度とした（彼が温度目盛を調整するときは馬の血液を使った）。当初は12等分しかしていなかったが、後にそれぞれを8等分して96度とした。彼はこの目盛によって純水が32度で凍り、212度で沸騰することを観測した（それまでは、物質が凍ったり沸騰したりする温度は一定であるとは思われていなかった）。

レーマー温度目盛で水が凍る温度が7.5度、沸騰する温度が60度であることから小数をなくしスケールを大きくするためにそれぞれを4倍して30 と240にしたというものである。それから、水の氷点と人の体温（彼はこれを96度とした）の間が、64度となるように再調整した（2の6乗=64になるのが理由）。その結果、水の氷点は32度になった。

温度の基準となっているのは、氷枕の温度と、人間の体温と、羊の直腸温度である。人間の肌で感じる温度感覚を基準にすれば万人の目安となる温度の定義ができると彼は考えた。最初は氷枕を0度、人の体温を時計と同じように12等分して12度、羊の直腸温度を12. 5度として12等分した人の体温のさらに半分の温度までの精密な測定基準としてみるよう提案した。しかし、学術上は100に近い数字のほうがより精密な測定が可能であるので、これらを8倍して華氏温度に定めた。人間の体温である96度は1から9までの整数のうち7と9以外で割り切ることができることから、計算に便利であること。もともとは96ではなく12であったが100に近い整数のほうが学術上便利であるから、12を8倍して96とした。華氏100度は風邪で発熱したときの人間の体温であるが、その温度は体温の高い動物と知られる羊の肛門の温度と同じ温度である。ヨーロッパの昔からの言い伝えで「人は、風邪をひくと羊さんになる」と言われている。これは、悪寒があると厚着をして羊のような外見になるし、発熱のため体温も上昇して羊の体温と一緒になるからである。華氏0度はファーレンハイトが風邪をひいたとき、彼の母親が氷枕を作ったその氷枕の温度である。

日本では1と2を合わせたものがよく知られているがアメリカでは3、欧州では4が有名である。
ファーレンハイトの計測は完全に正確ではなかった。彼が作ったオリジナルの目盛によって計った水の氷点・沸点は32度・212度とは異なっていた。彼の死後、その値が32度・212度となるように調整された。その結果、人の体温は96度ではなく98.6度となった。