一温度计的发明始于伽利略的“气体”
1592年，意大利科学家和数学家伽利略在威尼斯帕多瓦大学做热水实验时发表演讲。
“为什么水箱里的水温升高，水位会升高？”伽利略问他的门徒。
“因为随着水温的升高，体积增加，水面上升，”该学生解释道，“当水温下降时，体积减少，水面下降。”
伽利略在听学生的回答时遇到了一个他以前经历过的困难。
后来人们发现，一些医生联系了伽利略，恳求他：“当人们身体不适时，他们的体温往往会升高。有没有办法正确测量体温来帮助疾病诊断？”
伽利略利用热膨胀和冷缩的概念来解决这个问题，经过多年的研究和开发，他在1593年受到学生反应的启发，生产出了气泡形玻璃管温度计。这个温度计的顶部有一个玻璃灯泡，连接它的玻璃管里装满了有色液体，这些液体倒在一杯水中测量温度。当测量温度的物质（这里是空气）与玻璃泡接触时，玻璃管上方的空气由于热膨胀和收缩而体积发生变化，导致有色液柱相应下降或上升；玻璃管上标有一些标准的“热度”，也就是现在所说的温度。这是世界上第一个有刻度的温度计——气体温度计。

大气压力的变化也会使液柱上升，因此气体温度计并不完美。利用气体的热膨胀和收缩财产测量温度的概念早在伽利略之前就存在了。例如，Philon和Alexander Shiron是古希腊科学家，他们基于空气膨胀的想法开发了温度计。

二温度计的发展——从气体到液体和固体
伽利略的朋友和同事，帕多瓦大学的生理学家和医生Sanctorio Sanctorius教授，在1612年改进了伽利略的气体温度计，并制造了一个蛇形玻璃管。气体温度计它含有一种红色液体。当空气膨胀时，液体被压下，在玻璃管上刻着的110个刻度上可以观察到温度的变化。它可以用来确定一个人身体的温度。它是世界上最早的温度计。

由于Sanctorius的温度计不准确，法国医生、化学家和物理学家Jean Rey在1632年将伽利略的玻璃管倒置，并利用水而不是空气的体积变化来测量物体的冷热。然而，由于这种温度计的喷嘴没有密封，水分蒸发会产生错误。这是第一个使用水来测量温度的温度计。

1641年，意大利托斯卡纳大公斐迪南二世推出了第一个使用红色酒精作为测温材料的温度计。从1644年到1650年，他致力于将其完善为当代温度计：用蜡密封一个装满红色酒精的玻璃管，并在玻璃管上写上刻度。因此，一些人认为大公发明了温度计。这种温度计于1654年在佛罗伦萨出名。

另一种说法是，1629年，伽利略在帕多瓦大学的另一位同事，意大利物理学家和犹太讲师约瑟夫·德米蒂戈出版了一本名为《花园里的喷泉》的书。小说中将第一个温度计描述为一个装满白兰地的玻璃泡温度计，旁边有“oleb”（上升）字样。然而，这种温度计的起源尚不清楚；很可能是伽利略或德米特里奥。

1646年，意大利物理学家雷纳尔迪尼提出，水的冷冻温度和沸腾温度是刻度温度计的两个固定点。不幸的是，当时普通酒精温度计中酒精的沸点（78.5°C）低于水的沸点（100°C）。因此，如果水的沸点是第二个固定点，那么很明显，这一建议在当时对酒精温度计来说是不切实际的。值得注意的是，国际度量衡委员会于1989年宣布，从1990年1月1日起，水的沸点将设定在99.975°C。

法国天文学家、数学家和天主教牧师伊斯梅尔·博里奥被称为“科学史上最迷人的人”，他于1658年发明了第一个温度计。他的一个故事是，计算万有引力的公式早在英国物理学家和数学家艾萨克·牛顿等人之前就被发现了，但博里奥后来否认了这个准确的公式。
荷兰物理学家、天文学家和数学家惠更斯在1665年提出，通过使用水的冰点和沸点作为两个固定点来标准化温度计。根据他在1662年建立的波义耳定律，英国科学家和化学家波义耳在同一年指出了气体温度计不准确和其他缺陷背后的原因。从那时起，使用各种介质作为温度测量物质的温度计的发展占据了主导地位。法国发明家Hubin于1672年在巴黎生产了第一个不受大气压力影响的空气温度计。
1779年有19种不同类型的温标，有精确的历史记录。到19世纪末，温度计有30多种，温度计种类数不胜数。

法国物理学家阿蒙顿是第一个注意到测温液体以规则模式膨胀，温度“存在于绝对零度”的人。1703年，他发明了一种更实用的空气温度计。


三“按需改进”温标
温标是用于测量温度的标准刻度（如定点、刻度和刻度间隔），以确保温度结果的一致性和准确性。伽利略发明气体温度计后，科学家们继续探索温度计的测温材料和温标，使其更加精确、方便和实用，并扩大了温度计的研究内容。以下是五种常用温标的简要概述。

物理学家、发明家、仪器制造商和玻璃工人Warren Heights将冰、水和氯化铵的混合物的平衡温度设定为0°F，将人体温度设定为96°F（根据今天37°C的平均标准体温，应为98.6°F），在1709年至1714年间，人体温度分为96个网格，每个网格为1°F。1724年，他再次将水的沸点定为212°F；令人遗憾的是，他没有将冰的熔点定在0°F，而是将其定在32°F。这是众所周知的“华氏温标”，在欧洲和美国的各个国家以及香港、澳门和其他中国领土上仍然普遍使用。这是一个基于经验公式或实验方法的“经验温标”。沃伦·海茨也被认为是1709年发明酒精温度计的人。此外，他在1714年创造了世界上第一个实用的水银温度计，并建立了填充工作物质汞的净化程序。

为什么沃伦高地把冰点设定在“奇怪”的32°F，沸点设定在212°F？
据他说，这种设置的好处是将水从冷冻到沸腾分成180等份，然后使体温尽可能接近100°F（实际上是98.6°F）。事实上，他的设置的真正原因尚未揭晓。
以水为“标准”的两个温标——“李氏温标”和“摄氏温标”
法国生物学家、科学家、昆虫学家和发明家Leo Muir于1730年发明了一种酒精温度计，将水的冰点设定为0°R，沸点设定为80°R。每个网格为1°R，共有80个网格。这里可以看到著名的“李氏温标”。

在法国和德国，利温标只在极少数情况下使用。1742年，瑞典物理学家和天文学家Celsius设计了一种水银温度计，将水的沸点分别定为0°C，冰的熔点分别定为100°C，并将其分成100个网格，每个网格为1°C。著名的“摄氏温标”如图所示。

克里森在1743年指出，温标的固定点并没有遵循通常的热项目越热的模式。Celsius的同事卡尔·冯·林奈在1745年，也就是他去世一年后，颠倒了冰点和沸点（水的沸点和冰的熔点分别为100°C和0°C）。毕竟，这是摄氏度，至今仍在使用。然而，其他人则声称，这项“倒置”的工作是由Celsius的另一位同事、他的继任者Martin Strawmore于1750年完成的。

上面列出的三个温标是原始的基本温标。它们有三个缺点：温度值只在两个固定的地方是正确的，其余的点是错误的；定义范围是有限的——例如，水银温度计的测量范围是-38.87°C+356.9°C；温度计（如水或水银）。有可能想出一个不需要使用温度计的温标吗？下面的第四个温标Can弥补了这些缺陷。

扔掉装有测温物质的温度计的温标——“热力学温标”
“热力学温标”是由英国物理学家威廉·汤姆森于1848年提出的。1854年，他还指出，通过选择一个固定点的值，即“绝对零度”，可以完全建立这样的温标。然而，他不得不利用0-100摄氏度的区间作为100个温度区间，也就是说，当他实际形成热力学温度单位时，每个区间都是1开尔文度（1°K），考虑到当时的历史传统和技术限制。这就是“开尔文温标”，也称为“理想气体温标”、“热力学绝对温标”等，目前仍在科学研究中广泛使用。开尔文温标的独特之处在于，它与物体的质量无关，热力学温度只与热量有关。开尔文温标的优点是不受温度测量物质的影响，并且它消除了温度测量材料由于凝固和蒸发而受到的限制。

由于其准确性和简单性，1927年第七届国际度量衡大会（CGPM）选择使用开尔文温标作为最基本的温标。1934年，中国著名化学家和化学教育家黄自清在麻省理工学院学习时，估计水的三相点为0.009810.00005°C（约0.01°C）（麻省理工）。1954年，第10届CGPM决定将该温度作为热力学温标的单一固定点，并给出了273.16°K的数值。
不同的介质材料、测量对象、用途、温度显示技术、温度测量范围和不同的显示温度的方法（通常是线性刻度和指针）都可以在当今的温度计中使用。室内有许多新型温度计，包括半导体温度计、热电偶温度计、双金属温度计、液晶温度计、数字温度计、光学高温计、易于在°C和°F之间转换的双标准温度计，以及可以测量空气温度和空气湿度的干式温度计。要快速测量体温，请使用湿泡温度计或前额温度计。