olvadó vaj, mérgező gombák és a hőmérő feltalálásának furcsa története

a hőmérséklet mérése a napi élet rendszeres jellemzőjévé vált a COVID-19 járvány idején. Mindenhol az orvosi rendelőktől a bárokig, a magas testhőmérséklet tesztelése elővigyázatosság, amelyet sok közintézmény vesz igénybe, amikor az emberek belépnek a helyiségbe. Itt van az eszköz eredetének története, amely a válság kezdete óta a szélén volt.

a 17.század elején, a tudományos forradalom idején, amikor a felfedezés határait a természeti jelenségek számszerűsítésének új módjai jelölték meg, Galileo Galilei új, innovatív és empirikusan alapuló módszereket dolgozott ki a csillagászatban, a fizikában és a mérnöki munkában. Az emberiséget egy kevésbé ismert, de döntő előrelépés felé indította: a hő mérésére való képesség felé.

ebben a korszakban számos mérőeszközt és mértékegységet találtak fel, amelyek végül a mai szabványegységeket kovácsolták. Galileo nevéhez fűződik a termoszkóp feltalálása, a hő mérésére szolgáló eszköz. De ez nem ugyanaz, mint egy hőmérő. Nem tudta megmérni a hőmérsékletet, mert nem volt skálája.

1612 körül, olyan szép névvel, amelyet kétszer is használt, Santorio Santorio Velencei tudós döntő fogalmi előrelépéseket tett a termoszkópban. Neki tulajdonítják a skála hozzáadását—ez olyan alapvető előrelépés, mint maga az eszköz feltalálása. A korai termoszkópok alapvetően egy függőlegesen orientált üvegcsőből álltak, amelynek tetején izzó volt, és egy alapot felfüggesztettek egy folyadékmedencében, például vízben, amely az oszlop hosszában futott fel. Ahogy az izzó levegőjének hőmérséklete nőtt, tágulása megváltoztatta az oszlopban lévő folyadék magasságát. Santorio írásai azt mutatják, hogy a maximumot úgy állította be, hogy a termoszkóp izzóját gyertyalánggal melegítette, a minimumot pedig olvadó hóval érintkezve.

lehet, hogy elsőként alkalmazta a hőmérőt az orvostudomány területén, mint eszközt a testhőmérséklet objektív összehasonlítására. A mérés elvégzéséhez a beteg vagy kezével fogja az izzót, vagy lélegzik rajta.

az 1650-es években újabb áttörés történt, amikor Ferdinando II De’ Medici, Toszkána nagyhercege kulcsfontosságú tervezési változtatásokat hajtott végre a régi termoszkópon. A De ‘ Medici az első, aki zárt kialakítást hozott létre, amelyet a légnyomás nem befolyásol. Termoszkópja egy függőleges üvegcsőből állt, amelyet “borpárlat”—desztillált bor-töltött meg, amelyben a változó légnyomású üvegbuborékok emelkedtek és csökkentek a hőmérséklet változásával. Annyira szerette a hőmérést, hogy 1657-ben saját Akadémiát alapított, az Accademia del Cimento-t, ahol a kutatók különböző formákat és alakzatokat fedeztek fel termoszkópjaikhoz, beleértve a díszes kinézetű, spirális hengeres oszlopokat. A műszerek formájának és funkciójának javulása miatt, keresletük folyamatosan nőtt az utolsó 50 a 17.század évei, amikor “firenzei termoszkópokként” váltak ismertté.”

még ezzel a továbbfejlesztett funkcionalitással is, a pontos hőmérsékletmérésnek meglehetősen sok módja volt. Még mindig nem volt elfogadott szabvány a kalibráláshoz. Nevetségesen önkényesek voltak azok a módszerek, amelyekkel az emberek megpróbálták megtalálni a referenciapontot; olyan széles körű szabványokat alkalmaztak, mint a vaj olvadáspontja, az állatok belső hőmérséklete, a Párizsi Obszervatórium pincéjének hőmérséklete, az év legmelegebb vagy leghidegebb napja a különböző városokban, valamint “izzó szén a konyhai tűzben.”Nincs két hőmérő regisztrálta ugyanazt a hőmérsékletet. Rendetlenség volt.

írja be a dán csillagász Olaus R. D. D.-t, aki olyan újítást hirdetett meg, amely örökre megváltoztatja a hőmérést. 1701-ben az az ötlete támadt, hogy kalibráljon egy skálát valami sokkal hozzáférhetőbbhez képest: a víz fagyáspontjához és forráspontjához. Hasonlóan ahhoz, ahogyan egy órán belül mérjük a perceket, a tartományt fel lehet osztani e pontok között 60 fokra. Bár ez az, amit tehetett volna, és nagyszerű lett volna, nem egészen ért oda. Kínosan, mivel eredetileg fagyasztott sóoldatot használt alsó kalibrációs pontként,a víz fagyáspontjának mérése 7,5 fokon történt, nem nulla. Ma ismert, mint a R ++ skála, történelmi jelentőséggel bír, de formálisan nincs használatban.

mivel a termoszkópok iránti érdeklődés Európa-szerte tovább nőtt, egy fiatal kereskedő felfedezte, hogy az eszközök egyre népszerűbb kereskedelmi árucikkekké válnak. Azt is megállapította, hogy teljesen lenyűgöző. A neve Daniel Gabriel Fahrenheit volt. Bár valószínűleg nem lep meg, hogy hallja a nevét itt, története meglehetősen figyelemre méltó.

Get your history fix egy helyen: iratkozzon fel a heti TIME history hírlevél

Fahrenheit született Danzig, Lengyelország (ma GDA ons) egy sikeres kereskedelmi család. 1701-ben, amikor Fahrenheit csak 12 éves volt, mind apja, mind anyja homályos sorssal találkozott: mérgező gombák fogyasztása miatt haltak meg. Testvéreivel együtt új gyámok vették fel, és egy kereskedő tanoncává nevezték ki. A fiatal Daniel azonban nem sokat törődött a szakmával. Jobban érdekelte a tudomány és az üvegfúvás (láthatja, hová megy ez). A Hőmérők és barométerek tanulmányozása, létrehozása és tervezése lett a hivatása. De e tevékenységek könyörtelen folytatása során adósságot halmozott fel, amelyet nem tudott fedezni.

bár Fahrenheit jogosult volt szülei örökségére, még nem tudta felhasználni az adósság megfizetésére. Ehelyett az új gyámjait tették felelőssé érte. Megoldásuk: nevezze ki Tengerészeti munkásnak a Holland Kelet-indiai Társaságnál, hogy pénzt kereshessen nekik visszafizetni. Fahrenheit megúszta sorsát azzal, hogy elmenekült az országból. Ki kellett várnia az éveket 24 éves koráig, amikor jogosult lesz az örökségére, és képes lesz teljesíteni pénzügyi kötelezettségeit. Így 12 éven át vándorolt Németországon, Dánián és Svédországon keresztül, miközben folytatta a tudomány iránti szeretetét.

végül útja Amszterdamban keresztezte az R. A.-T. Együttműködésük eredményeként született meg az első higanyhőmérő, amely nagyobb pontosságot és precizitást biztosított, mint elődei. Végül képes volt több hőmérőt készíteni, amelyek következetes leolvasást adtak a higany jobb kialakítása miatt.

a hőmérők iránti növekvő kereslettel Fahrenheit tökéletes helyzetben volt a névadó skála kifejlesztéséhez. R-On alapozta, de a nullpontot a víz, a só és a jég egyenlő keverékéből készült sós oldat fagyási hőmérsékletére kalibrálta—mindenki számára hozzáférhető anyagok. Megállapította, hogy az egyenlő részekből álló víz és jég oldatának felülete 32 fokon fagyott meg, ami ma a Fahrenheit-skála általánosan ismert “fagyáspontja”. Két további 32—azaz 96 fokos lépéssel a skála megegyezett azzal, amit Fahrenheit az emberi test hőmérsékleteként mért, a hőmérő hónalj alá helyezésével kalibrálva. Mindez szépen illeszkedik egymáshoz, így a mérőeszköz megragadt, végül a hőmérséklet első standard skálájává vált.

mivel a 32 látszólag tetszőleges szám a hőmérő alapjához, nem lehet teljesen meglepő, hogy választása takarmányként szolgált az összeesküvés-elméleti szakemberek számára. Pletykák szerint Fahrenheit aktív szabadkőműves volt, és skálájának kiindulópontját a “megvilágosodás 32 fokára” alapozta, amely megfelel a szabadkőművesség egyes rítusainak. A Szabadkőművesekben való tagságáról azonban nincsenek hivatalos feljegyzések.

ha figyelembe vesszük a Fahrenheit által ténylegesen kifejtett érzékenységet, hogy 32 fokos lépésekben jelölje meg a skálát a sós keverék fagyasztása és az emberi testhőmérséklet (szinte pontos) mérése között, a mérőeszköz nem tűnik olyan önkényesnek. Furcsaságát csak akkor emelték ki, amikor a világ elkezdte elfogadni a metrikus rendszert.

a metrikus skála kényelme és annak alkalmazása a különböző mérésekhez-távolság, térfogat, tömeg, villamos energia—azt jelentette, hogy egyre több kolónia fogadta el a kereskedelem szabványaként. Mivel integrálódott az univerzális numerikus rendszerbe tízes egységekben, közismert nevén “tízes alap”, intuitív volt és megkönnyítette a számításokat. A 20.század közepére a metrikus rendszer uralta a világot.

a metrikus skála világméretű elfogadása után a Fahrenheit rendszert a svéd csillagász által feltalált skála követte Anders Celsius 1742-ben. Pontosabbá tette a kalibrálási folyamatot azáltal, hogy egyszerűen felhasználta a víz fagyási és forráspontjait a tengerszinten—nincs több sókeverék, amely saját méréseket igényel, a la Fahrenheit. Eredeti skáláján azonban 100 fok volt a fagypont. Celsius helyett Jean-Pierre Christin francia fizikus, matematikus, csillagász és zenész volt az, aki Celsius újításával egy időben hasonló elrendezést tervezett, de forráspontként 100—at-a jelenlegi Celsius-skálát.

az Out Cold engedélyével adaptálva: Hűvös leereszkedés a Hátborzongatóba, ellentmondásos, a hipotermia életmentő története Phil Jaekl által, most elérhető a PublicAffairs – től.

vegye fel velünk a kapcsolatot [email protected].