году Габриэль Даниэль Фаренгейт, немецкий приборостроитель из Амстердама, разработал термометр, который Галилей изобрел в 1603 году; Фаренгейт использовал ртуть вместо воды в качестве расширяющейся-сокращающейся жидкости и разделил шкалу на градусы, основываясь на точке замерзания воды (32°) и температуре ротовой полости нормального человеческого тела (98,6°). В 1730 году Рене де Реомюр сообщил Академии наук «правила построения термометров с сопоставимыми градациями»; он принял точку замерзания воды за ноль, а точку кипения — за 80°, и градуировал шкалу так, чтобы градусы соответствовали равным приращениям в повышении или понижении температуры термометрической жидкости, для чего использовал спирт. Андерс Цельсий из Упсалы около 1742 года усовершенствовал термометр Реомюра, вернувшись к использованию ртути и разделив шкалу на сто градусов «по Цельсию» между точками замерзания и кипения воды. Определив эти точки более точно, Жан Андре Делюк из Женевы в 1772 году придал конкурирующим термометрам ту форму, которую они имеют сегодня: форму Фаренгейта для англоязычных народов, форму сантиграда — для других.

Барометр был изобретен Торричелли в 1643 году, но его показания атмосферного давления были неопределенными из-за факторов, которые он не учел: качество ртути, отверстие трубки и температура воздуха. Различные исследования, кульминацией которых стали эксперименты и расчеты Делюка (1717–1817), устранили эти недостатки и привели ртутный барометр в его нынешний вид.

В XVII веке были изготовлены различные грубые анемометры. После своей смерти в 1721 году Пьер Юэ, ученый епископ Авранша, оставил проект анемометра (слово, очевидно, было его изобретением), который измерял силу ветра, загоняя его в трубку, где его давление поднимало столбик ртути. Этот прибор был усовершенствован «ветромером» (1775) шотландского врача Джеймса Линда. Джон Смитон разработал (ок. 1750 г.) механизм для измерения скорости ветра. Лучшим прибором XVIII века для измерения влажности был гигрометр универсального женевца Горация де Соссюра (1783), основанный на расширении и сжатии человеческого волоса при изменении влажности. Уильям Каллен заложил основу для другого типа гигрометра, отметив охлаждающий эффект жидкостей при испарении.

С помощью этих и других приборов, таких как магнитная игла, наука пыталась выявить закономерности в капризах погоды. Первым условием были надежные записи. Некоторые из них велись во Франции Академией наук с 1688 года. С 1717 по 1727 год врач из Бреслау вел ежедневный учет сообщений о погоде, которые он получал из многих районов Германии; а в 1724 году Лондонское королевское общество начало собирать метеорологические отчеты не только из Великобритании, но и с континента, из Индии и Северной Америки. Еще более широкая и систематическая координация ежедневных сообщений была организована в 1780 году Й. Й. Хеммером в Мангейме под патронажем курфюрста Палатина Карла Теодора; но она была прекращена (1792) во время войн Французской революции.

Одним из метеорологических явлений, вызвавших множество догадок, стала бореальная аврора. Эдмунд Галлей тщательно изучил вспышки этого «северного сияния» 16–17 марта 1716 года и приписал их магнитным влияниям, исходящим от Земли. В 1741 году Хьортер и другие скандинавские наблюдатели отметили, что во время этих явлений происходят нерегулярные колебания иглы компаса. В 1793 году химик Джон Дальтон указал, что огни параллельны падающей игле и что их вершина, или точка схождения, лежит на магнитном меридиане. Таким образом, в XVIII веке была признана электрическая природа этого явления, которое сегодня интерпретируется как электрический разряд в земной атмосфере, вызванный ионизацией, которую вызывают частицы, вылетающие из Солнца.

Литература по метеорологии в XVIII веке началась с работы Кристиана фон Вольфа «Aerometricae elementa» (1709), в которой были обобщены известные на сегодняшний день данные и предложены некоторые новые приборы. Д'Алембер предпринял попытку математической формулировки движения ветра в работе Réflexions sur la cause générale des vents, которая получила премию Берлинской академии в 1747 году. Выдающимся трактатом этого периода стал массивный Traité de météorologie (1774) Луи Котта, священника из Монморанси. Котте собрал и свел в таблицу результаты своих и других наблюдений, описал инструменты и применил свои выводы к сельскому хозяйству; он указал время цветения и созревания различных культур, даты прилета и отлета ласточек и время, когда можно ожидать пения соловья; он считал ветры главными причинами изменений погоды; и, наконец, он предложил предварительные формулы для прогнозирования погоды. В работе Жана Делюка «Исследования изменений атмосферного давления» (1772) были расширены результаты экспериментов Паскаля (1648) и Галлея (1686) по изучению зависимости между высотой над уровнем моря и атмосферным давлением, а также сформулирован закон, согласно которому «при определенной температуре разница между логарифмами высот ртути [в барометре] дает сразу, в тысячных долях сажени, разницу в высотах мест, где наблюдался барометр». Прикрепив к барометру уровень, Делюк смог оценить по барометру высоту различных достопримечательностей; так, он вычислил высоту Монблана, равную 14 346 футам над уровнем моря. Гораций де Соссюр, поднявшись на гору и сняв показания барометра на ее вершине (1787 г.), получил результат 15 700 футов.

2. Геодезия

Геодезия буквально означает «деление земли». Чтобы сделать это аккуратно, необходимо было знать форму земного шара. К 1700 году было достигнуто общее согласие, что Земля не совсем шарообразная, а эллипсоидная — немного сплюснутая по краям. Ньютон считал, что она сплюснута у полюсов; Кассини придерживался мнения, что она сплюснута у экватора. Для решения этого международного вопроса Академия наук отправила две экспедиции. Одна из них, возглавляемая Шарлем де Ла Кондамином, Пьером Бугером и Луи Годеном, отправилась (1735) в Перу (ныне Эквадор), чтобы измерить градус астрономической широты на дуге меридиана вблизи экватора. Они обнаружили, что расстояние между одним градусом астрономической широты и другим на меридиане, проходящем через место их наблюдения, составляет 362 800 футов. В 1736 году в Лапландию была отправлена аналогичная экспедиция под командованием Мопертюи и Клерута для измерения градуса астрономической широты на дуге меридиана в месте, расположенном как можно ближе к полярному кругу. Согласно полученным данным, длина градуса составила 367 100 футов — чуть больше шестидесяти девяти миль. Эти данные указывали на то, что длина градуса астрономической широты немного увеличивается по мере продвижения наблюдателя от экватора к полюсу, и это увеличение было истолковано как следствие полярного сплющивания Земли. Академия наук признала, что Ньютон был оправдан. Измерения, сделанные в этих экспедициях, впоследствии легли в основу определения метра, метрической системы и точного астрономического времени для различных населенных пунктов Земли.

Бугер, заметив некоторые отклонения отвеса в перуанских наблюдениях, приписал их силе притяжения близлежащей горы Чимборасо. Измерив отклонение, он оценил