Mantequilla Derretida, Hongos Venenosos y la Extraña Historia de la Invención del Termómetro

Que se le tome la temperatura se ha convertido en una característica habitual de la vida cotidiana durante la pandemia de COVID-19. En todas partes, desde los consultorios médicos hasta los bares, las pruebas de temperatura corporal alta son una precaución que muchos establecimientos públicos toman ahora cuando las personas ingresan a las instalaciones. Aquí está la historia del origen de la herramienta que nos ha tenido al límite desde que comenzó la crisis.

A principios del siglo XVII, durante la Revolución Científica, cuando las fronteras del descubrimiento estaban marcadas por nuevas formas de cuantificar los fenómenos naturales, Galileo Galilei estaba forjando métodos nuevos, innovadores y empíricos en astronomía, física e ingeniería. También hizo que la humanidad comenzara hacia un avance menos conocido pero crucial: la capacidad de medir el calor.

Durante esta era, se inventaron una ráfaga de dispositivos de medición y unidades de medida, que finalmente forjaron las unidades estándar que tenemos en su lugar hoy en día. A Galileo se le atribuye la invención del termoscopio, un dispositivo para medir el calor. Pero no es lo mismo que un termómetro. No podía medir—medir—temperatura porque no tenía escala.

Alrededor de 1612, con un nombre tan bonito que lo usó dos veces, el erudito veneciano Santorio Santorio hizo avances conceptuales cruciales para el termoscopio. Se le atribuye la adición de una escala, un avance tan fundamental como la invención del dispositivo en sí. Los primeros termoscopios consistían básicamente en un tubo de vidrio orientado verticalmente con una bombilla en la parte superior y una base suspendida en una piscina de líquido, como agua, que corría a lo largo de la columna. A medida que la temperatura del aire en el bulbo aumentaba, su expansión cambiaba la altura del líquido en la columna. Los escritos de Santorio indican que estableció el máximo calentando la bombilla del termoscopio con una llama de vela, y estableció el mínimo contactándolo con nieve derretida.

Incluso puede haber sido el primero en aplicar el termómetro al campo de la medicina, como un dispositivo para comparar objetivamente las temperaturas corporales. Para tomar una medida, el paciente sostendría el bulbo con la mano o respiraría sobre él.

En la década de 1650, se produjo otro avance cuando Ferdinando II de Médici, Gran Duque de Toscana, realizó cambios clave en el diseño del antiguo termoscopio. De’Medici es citado como el primero en crear un diseño sellado, no afectado por la presión de aire. Su termoscopio consistía en un tubo de vidrio vertical lleno de «espíritu de vino», vino destilado, en el que las burbujas de vidrio de diferentes niveles de presión de aire subían y bajaban con los cambios de temperatura. Estaba tan interesado en medir el calor que en 1657 fundó una academia privada, la Academia del Cimento, donde los investigadores exploraron varias formas y formas para sus termoscopios, incluidos diseños de aspecto adornado con columnas cilíndricas en espiral. Debido a las mejoras tanto en la forma como en la función de los instrumentos, su demanda creció constantemente durante los últimos 50 años del siglo XVII, cuando se los conoció como «termoscopios florentinos».»

Sin embargo, incluso con esta funcionalidad mejorada, la medición precisa de la temperatura tenía mucho que hacer. Todavía no había un estándar aceptado para la calibración. Las formas en que la gente trató de encontrar un punto de referencia fueron ridículamente arbitrarias; utilizaron estándares tan amplios como el punto de fusión de la mantequilla, la temperatura interna de los animales, la temperatura de la bodega del observatorio de París, el día más cálido o más frío del año en varias ciudades y «carbones brillantes en el fuego de la cocina».»No hay dos termómetros que registraran la misma temperatura. Fue un desastre.

Entra el astrónomo danés Olaus Rømer, quien anunció una innovación que cambiaría la termometría para siempre. En 1701 tuvo la idea de calibrar una escala en relación con algo mucho más accesible: los puntos de congelación y ebullición del agua. De manera similar a la forma en que medimos los minutos dentro de una hora, el rango se podría dividir entre estos puntos en 60 grados. Aunque esto es lo que podría haber hecho, y hubiera sido genial, no lo logró. Torpemente, ya que originalmente había utilizado salmuera congelada como punto de calibración de gama baja, su medición del punto de congelación del agua se produjo a 7,5 grados, no a cero. Conocida hoy en día como la escala de Rømer, tiene importancia histórica, pero no está formalmente en uso.

A medida que el interés por los termoscopios seguía creciendo en toda Europa, un joven comerciante descubrió que los instrumentos se estaban convirtiendo en un producto comercial cada vez más popular. También los encontró absolutamente fascinantes. Su nombre era Daniel Gabriel Fahrenheit. Aunque probablemente no te sorprenda escuchar su nombre subir aquí, su historia es bastante notable.

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Fahrenheit nació en Danzig, Polonia (ahora Gdańsk) en una familia mercantil exitosa. En 1701, cuando Fahrenheit tenía solo 12 años, tanto su padre como su madre tuvieron un destino oscuro: murieron por comer hongos venenosos. Junto con sus hermanos, fue acogido por nuevos tutores y nombrado aprendiz de comerciante. El joven Daniel, sin embargo, no se preocupaba mucho por la profesión. Estaba más interesado en la ciencia y el soplado de vidrio (puedes ver a dónde va esto). Estudiar, crear y diseñar termómetros y barómetros se convirtió en su vocación. Pero en su incesante búsqueda de estas actividades, acumuló deudas que no pudo cubrir.

Aunque Fahrenheit tenía derecho a una herencia de sus padres, todavía no podía usarla para pagar la deuda. En cambio, sus nuevos guardianes fueron responsables de ello. Su solución: nombrarlo como un trabajador marítimo de la Compañía Holandesa de las Indias Orientales para que pudiera ganar el dinero para pagarles. Fahrenheit escapó de su destino huyendo del país. Tenía que esperar hasta los 24 años, cuando tendría derecho a su herencia y podría cumplir con sus obligaciones financieras. Así que vagó por Alemania, Dinamarca y Suecia durante 12 años mientras continuaba persiguiendo su amor por la ciencia.

Finalmente, su camino se cruzó con el de Rømer en Ámsterdam. Su colaboración dio lugar al primer termómetro quicksilver (mercurio), que proporcionó una mayor precisión y precisión que sus predecesores. Y finalmente, pudo hacer varios termómetros que daban lecturas consistentes debido al diseño mejorado que involucraba mercurio.

Con la creciente demanda de termómetros, Fahrenheit estaba en la posición perfecta para desarrollar su escala homónima. Lo basó en el de Rømer, pero calibró el punto cero a la temperatura de congelación de una solución de salmuera hecha de una mezcla igual de agua, sal y hielo, sustancias accesibles para todos. Descubrió que la superficie de una solución de partes iguales de agua y hielo se congelaba a 32 grados, que ahora es el «punto de congelación» comúnmente conocido en la escala Fahrenheit. Con dos incrementos más de 32, es decir, 96 grados, la escala coincidía con lo que Fahrenheit medía como la temperatura del cuerpo humano, calibrada mediante la colocación del termómetro debajo de la axila. Todo encajaba muy bien, por lo que el medidor se enganchó, convirtiéndose finalmente en la primera escala estándar de temperatura.

Con 32 un número aparentemente arbitrario para la base del termómetro, podría no ser del todo sorprendente que su elección haya servido de forraje para los teóricos de la conspiración. Hubo rumores de que Fahrenheit era un francmasón activo y basó el punto de partida de su escala en los «32 grados de iluminación», que concuerdan con algunos ritos de la Francmasonería. Sin embargo, no existen registros oficiales de su pertenencia a los Masones.

Cuando se considera la sensibilidad realmente presentada por Fahrenheit para marcar la escala en incrementos de 32 grados entre la congelación de la mezcla de salmuera y su medición (casi precisa) de la temperatura corporal humana, el medidor no parece tan arbitrario. Su rareza se destacó solo después de que el mundo comenzó a adoptar el sistema métrico.

La conveniencia de la escala métrica y su aplicación a una variedad de mediciones—distancia, volumen, masa, electricidad—significó que cada vez más colonias la adoptaron como un estándar para el comercio. Debido a que se integraba con el sistema numérico universal en unidades de diez, comúnmente conocido como «base diez», era intuitivo y facilitaba los cálculos. A mediados del siglo XX, el sistema métrico dominaba el mundo.

Tras la adopción mundial de la escala métrica, el sistema Fahrenheit fue sucedido por la escala inventada por el astrónomo sueco Anders Celsius en 1742. Hizo que el proceso de calibración fuera más preciso simplemente utilizando los puntos de congelación y ebullición del agua al nivel del mar, sin que la mezcla de sal requiriera sus propias mediciones, à la Fahrenheit. En su escala original, sin embargo, 100 grados era el punto de congelación. En lugar de Celsius, fue Jean-Pierre Christin, un físico, matemático, astrónomo y músico francés, quien, al mismo tiempo que la innovación de Celsius, concibió una disposición similar, pero con 100 como punto de ebullición, la escala Celsius actual.

Adaptado con el permiso de Frío: Un Escalofriante Descenso A la Macabra, Controvertida y Salvadora Historia de la Hipotermia por Phil Jaekl, disponible ahora en PublicAffairs.

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