我们常常用“冷、热、干、湿”四个字来说明周围大气的情况，“冷、热”指的是温度，“干、湿”指的便是湿度。湿度代表着空气中水蒸气的含量，往往跟下雨等自然现象有着密切的联系，因而很早就受到了人类的关注。能不能制造一种像温度计一样的湿度计，一看上面的刻度就知道大气干湿的程度呢？按照这个思路，瑞士人索绪尔设计发明出了世界上第一支具有应用价值的湿度计。

    索绪尔是18世纪瑞士著名的植物学家、物理学家。他对地质学、气象学也具有浓厚的兴趣，是冰川研究的先驱者之一。为了研究各种植物随高度变化的分带情况，索绪尔曾多次登上阿尔卑斯山，并将所见所闻记录到了《阿尔卑斯山旅行记》一书中。在索绪尔进行各种科学研究的过程中，自然离不开对气候的研究。除了温度之外，湿度是一个主要的研究项目。“要是有一种像温度计那样的湿度计就好了，我可以随身携带，测量阿尔卑斯山上各处的湿度了。”索绪尔在撰写《阿尔卑斯山旅行记》一书时，常常闪出这样的念头。

    在索绪尔生活的时代，人们对于湿度计的研究已经走过了漫长的发展历程。早在15世纪，大发明家达·芬奇就已经想到要对空气湿度进行测量了。当时人们已经知道，干燥空气和潮湿空气中所含水分的数量是不同的。因此，达·芬奇设想用干棉花吸入空气中的水分，然后根据它的重量来测量湿度，他设计了一种一看就明白的湿度装置：在一根直棍正中，吊上一根线绳，棍的两端各挂上一个重量相同的球，一头的球涂上蜡，另一头贴上棉花，并使两侧重量仍相同。然后将它放在潮湿的空气里，蜡不会吸水，但棉花却因吸进水分而变重，放着棉花的一端，便渐渐下降，直棍往下倾斜，其倾斜角度对应的角度刻度，就是表示湿度的数字。显然这种湿度计很不精确，误差很大，没有什么实用价值。但是，它却起到了抛砖引玉的作用。后来，一个叫布兰德的德国人发明出了绳子湿度计，它其实就是一根下系重物、上端固定的绳子，绳子背后标了一些刻度，可以表示它长度的变化。我们可以想象，这种绳子湿度计的更不精确，只有在大气干湿变化悬殊时，它才会有一点点变化。

    索绪尔十分关注布兰德的发明，他知道，要制成理想的湿度计，必须找到理想的材料。确定了主攻方向后，索绪尔便开始大量收集用来制作湿度计的材料。只要他看到的或者他想到的，他都要找来。很快，他的研究室里堆满了各种材料。接着，索绪尔先在几种材料上洒水，然后测量它们的长度，并做记录。之后，把它们放在太阳光下晒。待晒干后，再测量它们的长度。这样比较一种材料在潮湿时和干燥时的长度差异，就可以看出这种材料对于湿变化的敏感度。索绪尔夜以继日地工作。遗憾的是，将所有收集到的材料都检测了，仍没有找到合适的材料。

    由于过度疲劳，索绪尔脸色苍白，身体瘦了许多，但他顾不得自己的身体，仍然在实验室工作。1775年的一天，索绪尔的妻子来到实验室看望丈夫，提醒他要注意身体并理一理头发。“头发？”索绪尔像想起了什么似的，眼睛直盯着妻子的秀发。“我的头发怎么了？”妻子不解地问。“不，你的头发很漂亮，也许，它还能帮我的忙！”索绪尔说着，用剪刀剪下妻子的几根头发。他马上对头发的干湿变化进行研究。他惊奇地发现，头发在受潮时伸长，干燥时缩短，这种长度变化可达1/40左右。由此，索绪尔发明了毛发湿度计：它的下端由螺丝夹住，上端则夹在一个圆筒上，毛发的伸缩会使圆筒旋转，从而带动一个指针转动。

    索绪尔发现，这种毛发湿度计太脆弱了，外出考察携带很不安全。因此，他又设计了第二种毛发湿度计，这种新的湿度计虽然不及第一种灵敏，但却便于携带。

    索绪尔发明的毛发湿度计不但为他的地质研究工作立下了汗马功劳，而且还是现在人们使用的自记湿度计和家庭用湿度计的雏形。

    知识链接

    毛发湿度计的基本原理是毛发孔隙吸附水蒸气而引起毛发长度的变化，毛发孔隙及其孔隙表面对水蒸气分子的吸附情况决定其特性好坏。人的毛发经脱脂处理后，表面贯穿着许多微孔，这些微孔吸附了周围环境中的水蒸气，在微孔中形成弯月面并产生表面张力。当空气中的水汽达到饱和时，弯月面表面张力达到最大，毛发伸长到最大位置；随着空气中水蒸气的蒸发，相对湿度降低，一部分水从毛孔中蒸发，毛孔中的弯月面变成凹形，表面张力纵向分力减少，毛发就收缩。空气湿度的变化引起微孔弹性壁的形变，形成毛发长度的变化。

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