Тепло и холод являются понятиями, имеющими только относительный смысл, так как оба являются выразителями одного и того же состояния лишь в различной степени, это так называемые «относительные понятия». То же относится и к нашим ощущениям тепла и холода. Мы называем предмет теплым или холодным, смотря по тому, выше ли его температура или ниже, чем нормальная температура нашего тела (37 °С). Но та часть тела, которой мы испытываем температуру, как например рука, сама может быть предварительно охлажденной или нагретой. А отсюда истекают поразительные обманы чувств.
Наполним водой 4 сосуда. В одном (А) вода будет теплой, но все же не настолько, чтобы эта теплота оказалась неприятной для руки, а в другом сосуде (В) вода будет холодной, а в два последних сосуда (С и D) нальем смесь равных количеств воды из первых двух сосудов, так что температура ее будет средней между температурами воды этих сосудов. Теперь предложим кому-нибудь, не видавшему всех этих приготовлений, опустить на минуту одну руку в А, а другую в В, а затем спросим, где вода теплее; конечно, при этом мы завяжем ему глаза, чтобы помешать видеть пары.
Разумеется, это лицо скажет, что вода в А теплее, чем в В. Теперь пусть это лицо, вынув руки, их немедленно погрузит в сосуды С и D. Тогда оно станет утверждать, что вода в D теплее, чем в С, если, конечно, это лицо не знает опыта и не захочет доставить себе удовольствия испортить его. А ошибка объясняется очень просто. Рука, которая погружена в воду С, сначала нагрелась в А, поэтому вода в С ей покажется прохладной или холодной. А рука, опущенная в воду D, предварительно охладилась в воде В, и следовательно потому вода в D показалась ей теплее.
Это противоречие легко сделать еще более поразительным, если налить теплой воды в сосуд С несколько больше, чем в D, так чтобы в первом вода была теплее, чем в последнем, разница в ощущении будет так велика, что вода в С покажется все-таки холоднее.
Еще более поразит того, кто проделывает этот опыт, если вместо двух сосудов С и О воспользоваться одним сосудом такой величины, чтобы данное лицо не заметило, что теперь только один сосуд. Затем, если мы снимем повязку с его глаз, в то еще время, как его руки опушены в сосуд, то он увидит, что его руки, которые, как он был уверен, были опущены в две различные массы воды, в действительности находятся в одном сосуде.