天平是谁发明的？
天平的发明很早。在埃及的尼罗河三角洲，有一种水生植物，很像我国水域生长的芦苇。它的茎被一层一层剥开，撕成薄片用来书写。这种东西叫纸莎草纸。许多欧洲国家的纸是从拉丁文的纸莎草演变而来的。用纸莎草纸写的书就是纸莎草纸，在古埃及成为重要的历史文献。我们现在对古埃及的了解，尤其是科技的历史发展，都来自于纸莎草纸中的记载。当然，纸上草书上的字不是现代字，而是象形文字，很多专家都看过。根据纸草书记载，早在公元前1500年，埃及人就已经使用天平了。其他人说埃及人使用天平甚至更早，大约公元前5000年。古埃及的天平虽然很粗糙，但已经有了现代天平的轮廓，成为现代天平的雏形。下图是古埃及人使用的天平。
从图中可以看出，这种平衡就是在一根垂直的棍子中间钻一个洞，横着一根棍子，用绳子在棍子两端挂一个盘子。这种天平使用了很长时间，直到公元前500年左右，罗马人的“杆重”出现。通过移动重物，杆重与被称物体的重量保持平衡。事实上，它将天平的一端(重量端)从固定改为可移动。它的优点是只需要一个砝码，并且天平的砝码更好。杆秤也是用绳子挂一个盘子，再用绳子挂一个砝码。除了一端可以移动之外，基本形式与天平相同。
在秤和秤的使用过程中，人们觉得用绳子挂盘子很麻烦，使用起来很不方便。所以，有些人想摆脱这根讨厌的绳子。17世纪中叶，法国数学家劳贝尔·巴尔发明了摇摆托盘天平。托盘天平的发明被认为是对古代悬挂天平的重大改进，至今仍被广泛使用。下图是现在实验室常见的一种托盘秤，相比17世纪的托盘秤有了很大的提升。图中1为平衡梁，两端支撑称重板2。这两部分构成了托盘秤的骨架，体现了托盘秤的基本设计原则。见下面示意图:梁1平衡时，力矩相等，F1L1=F2L2，F1 = M1g，F2=m2g，L1 =。下图中，3是指针，4是刻度盘，指针对准刻度盘中心表示两端平衡，5是走码尺，6是走码，7是调零螺母。还有与天平匹配的砝码。
需要指出的是，托盘秤的发明并没有使吊秤退出历史舞台。相反，悬挂天平不仅继续被人们特别是科学家使用，而且在使用中继续得到改进。现代广泛使用的精密天平多为悬挂式，而托盘天平更多用于日常生产生活中，多用于科学实验中精度要求不高的称重。
英国化学家布莱克在化学实验中更早地使用了天平。他生活和工作在18世纪。当时正是化学中不断发现气体，理论开始建立的时期。布莱克在化学研究中非常重视实验，是用定量方法研究气体的第一人。1755写了一篇关于石灰石等碱性物质的实验研究的论文。论文中提到他发现燃烧石灰石会产生气体。于是，他在煅烧前称了石灰石的重量，煅烧后又称了一次。发现石灰石经过煅烧后重量减少了44%，他认为这是从中释放出的气体重量。在此基础上，他进行了各种研究。例如，他使石灰石与酸反应，发现也产生气体。他用石灰水吸收了这种气体，并进行了定量研究。他发现这种气体的重量等于煅烧石灰石产生的气体的重量，由此他认识到石灰石中有一种气体是固定的，他称之为“固定空气”(也就是我们现在所知道的二氧化碳)。从布莱克的实验研究可以知道，他进行的是定量研究，定量研究需要称重，称重离不开天平。史料表明，布莱克确实使用过天平，他使用的天平至今仍保存在爱丁堡皇家博物馆。下图是布莱克用过的天平。
秤盘用绳子吊着，横梁挂在另一个秤钩上。正是利用这种平衡，布莱克在化学实验中有了发现。该天平的使用不仅建立了化学实验中的定量方法，而且对该天平的进一步发展和改进具有重要意义。
继布莱克之后，英国化学家亨利·卡文迪什也进行了精确的定量实验，据说他还设计制造了天平。由于卡文迪什的生平资料不详，所以很难确切知道他是在何时以及如何设计制造了这种天平。后来，卡文迪什使用的天平在皇家科学院展出。这个天平放在柜子里，从外面看不清楚天平的样式，如下图:
我们知道，法国著名化学家拉瓦锡是一个非常重视定量研究的人。他经常使用天平，并注意称重的准确性。正是在精确的定量研究中，拉瓦锡确定了氧气的存在，建立了氧化燃烧的科学理论。在应用定量方法研究化学变化时，需要假设物质在化学变化前后质量守恒，拉瓦锡由此建立了质量守恒定律。拉瓦锡的研究工作得到了天平的帮助，但拉瓦锡本人很少设计制造仪器，也不设计制造天平。但是18世纪的法国流行秤，很多小店都有卖。拉瓦锡可能会受益于这种良好的条件。下图我们看到的是18世纪法国天平的风格，或许是当时天平的一种风格。
18年底，英国也做了一种平衡，在横梁中央嵌了一个钢刃。把它放在玛瑙盘里，大大提高了精密度和灵敏度。这时候出现了一些天平设计师和制造商。不过据说余额的价格比较贵，必须提前预定。不像法国，天平没有那么精确，但是相对容易买到。下图是费德勒为皇家学会制作的天平，在伦敦科学博物馆展出。
在英国，天平的使用不仅限于化学家和科学家，一般药店也普遍使用。化学原子论的提出者道尔顿在科学研究中经常使用天平。由于道尔顿在化学史上的重要地位和在英国科学界的影响，他成为一个著名的人物和著名的化学家。他所使用的天平据说已经成为非同寻常的东西，后来被英国曼彻斯特文学和哲学学会拥有和收藏。道尔顿曾经是这个社团的成员。
65438+20世纪20年代，伦敦有一个叫罗宾逊的乐器设计师。他开始设计和制造分析天平，不仅英国使用，美国也一度使用。罗宾逊用空心材料做成横梁和三角形，竖梁中间有一个指针。
带刻度横梁和行程码的天平也诞生于19世纪左右(托盘推出较早，图中横梁上标有刻度和行程码)。这种天平的发明者是谁，众说纷纭，争议不断。但是，在1851年，伦敦举办了一次国际博览会，英国和欧洲大陆的一些主要天平制造商参加了这次博览会。经过世博会评审组的审议，最高奖项最终授予了凌，以表彰他在制造带刻度横梁和滑动装置的秤(即移动码)方面的贡献。由此，凌的发明创造权在国际上得到了确认。
长期以来，在天平制造业有一个流行的理论，即天平的横梁越长，天平越灵敏。但是有一个叫波尔·邦格的人没有被这个理论所限制。1866年，他设计制造了短梁分析天平。后来在平田的设计理论上也有建树。下图是Bonger在1866年做的最早的短杆秤。
平衡的改善不仅仅是在光束、接触点、流浪码、音阶等方面，还有其他方面。比如旋钮天平，19世纪上半叶就已经出现了。旋钮平衡有什么优点？原来早期的天平，横梁是装在立柱上的，用不用都一样。后来出现了分析天平，分析天平的刀片是玛瑙做的。为了减少刀片的损坏，天平的横梁在不平整的时候放在一个架子上，使刀片不再受力，刀片在使用的时候放在一个支撑碗上。这些都是由旋钮装置控制的。现代分析天平有旋钮装置。下图是1833制作的旋钮天平。
随着科学技术的发展，天平的设计和制造有了很大的进步。正是通过几代人的不懈努力，通过技术的积累和完善，才有了今天的各种现代化秤。现在在化学实验室中，常用的天平有:托盘天平，前面提到过，用于测量精度要求不高的物质的大致质量，可以称量100克、200克、500克甚至1000克；分析天平(常量分析天平、微量分析天平和半微量分析天平)；电光天平配有空气阻尼装置或电磁阻尼装置，使天平具有较高的灵敏度，能快速防止横梁晃动。光电天平从外观上看不到重量，但能看到放置被测物体的称重盘。重量的加减由旋转刻度盘操作，称重值可由投影秤直接读出。