Novi vijek - Toplina

U 17. je stoljeću uočena potreba za određivanjem temperature pokazateljima objektivnijima od ljudskih osjeta što je dovelo do rođenja termometrije. Prvi je termometar napravio Galileo Galilei 1592. godine i time započeo znanstveno proučavanje toplinskih pojava. Opis termometra daje Francis Bacon 1620. godine. Termometar s alkoholom je 1646. godine napravio Evangelista Torricelli, a termometar s lanenim uljem nešto kasnije Isaac Newton. Toplina je bila predmet izučavanja i na Akademiji pokusa u Firenci. Christian Huygens i Robert Hooke su 1665. godine predložili da se osnovne točke temperaturne skale termometra budu temperatura topljenja leda i vrelišta vode.

Došlo je i do prvih pokušaja stvaranja teorije topline. Početkom je 17. st. utvrđeno da je toplina oblik gibanja. Bacon u Novom organonu primjenjuje svoju metodu empirije na građenje teorije topline i zaključuje da je toplina povezana s gibanjem sitnih čestica u tvarima. Sličan stav ima i Descartes. Na predodžbu su o toplini kao o obliku gibanja sitnih čestica utjecala i atomistička shvaćanja, pa je to stanovište bilo vrlo prihvaćeno. Zastupali su ga mnogi učenjaci 17. stoljeća; Galilei, Gassendi, Hooke, Boyle (koji proučava pretvaranje mehaničkoga gibanja u toplinu) i Newton (koji ga navodi u svojoj Optici 1704. godine). Ovaj koncept u 18. stoljeću nastavlja razvijati Daniel Bernoulli (1700. – 1782.), koji u svom djelu Hidrodinamika (Hydrodynamica) opisuje zrak kao skup sitnih čestica koje gibanjem uzrokuju tlak. Bernoulli je uočio povezanost brzine gibanja čestica i temperature zraka te tako postao osnivačem kinetičke teorije plinova. Mehaničku je teoriju topline zagovarao i Leonard Euler (1707. – 1783.).

Njemački liječnik Johann Joachim Becher (1635. – 1682.) 1667. godine uvodi teoriju flogistona koju početkom 18. st. razvija njegov student kemičar Georg Ernst Stahl (1660. – 1734.). Teorija je, iako pogrešna, bila prvo znanstveno tumačenje gorenja, odnosno oksidacijskih procesa, i zato je bila značajna za razvoj kemije. Prema Stahlu, goriva tijela sadrže flogiston, nevidljivu i neuništivu tvar bez težine (sam je termin nastao prema grčkim riječima phlox (plamen) i phlogistos (spaljen)). Gorenje je tumačeno kao izlazak flogistona iz tvari u atmosferu. Jezikom je moderne kemije oksidacija smatrana gubitkom flogistona, a redukcija njegovim dobivanjem. Tako je nastala supstancijska teorija topline, odnosno koncept topline kao fluida koji prelazi s jednoga tijela na drugo izazivajući njegovo ugrijavanje ili ohlađivanje. Iako ju je sredinom 18. st. veliki ruski znanstvenik Mihalil Vasiljevič Lomonosov (1711. – 1765.) pobijao moćnim argumentima, hipoteza o flogistonu se zadržala sve do početka 19. st.