smeltende boter, giftige paddenstoelen en de vreemde geschiedenis van de uitvinding van de Thermometer

waarbij uw temperatuur wordt gemeten, is een vast onderdeel geworden van het dagelijks leven tijdens de covid-19-pandemie. Overal, van dokterskantoren tot bars, is testen op hoge lichaamstemperaturen een voorzorgsmaatregel die veel openbare instellingen nu nemen wanneer mensen het pand binnenkomen. Hier is het verhaal van de oorsprong van de tool die ons op scherp heeft gezet sinds de crisis begon.In het begin van de 17e eeuw, tijdens de Wetenschappelijke Revolutie, toen de grenzen van de ontdekking werden gemarkeerd door nieuwe manieren om natuurverschijnselen te kwantificeren, ontwikkelde Galileo Galilei nieuwe, innovatieve en empirisch gebaseerde methoden in de astronomie, natuurkunde en techniek. Hij bracht de mensheid ook op weg naar een minder bekende maar cruciale vooruitgang: het vermogen om warmte te meten.

in dit tijdperk werd een stortvloed van meetapparaten en meeteenheden uitgevonden, die uiteindelijk de standaardeenheden smeden die we nu hebben. Galileo wordt gecrediteerd met de uitvinding van de thermoscoop, een apparaat voor het meten van warmte. Maar het is niet hetzelfde als een thermometer. Hij kon de temperatuur niet meten omdat hij geen schaal had.Rond 1612, met zo ‘ n mooie naam die hij twee keer gebruikte, maakte de Venetiaanse wetenschapper Santorio Santorio cruciale conceptuele vooruitgang op de thermoscoop. Hij is gecrediteerd met het toevoegen van een schaal—een vooruitgang ongeveer zo fundamenteel als de uitvinding van het apparaat zelf. De vroege thermoscopen bestonden in principe uit een verticaal georiënteerde glazen buis met een bol aan de bovenkant en een basis opgehangen in een poel van vloeistof zoals water, die liep een lengte van de kolom. Naarmate de temperatuur van de lucht in de lamp toenam, veranderde de uitzetting de hoogte van de vloeistof in de kolom. Santorio ‘ s geschriften geven aan dat hij het maximum heeft ingesteld door de gloeilamp van de thermoscoop te verwarmen met een kaarsvlam, en hij stelt het minimum in door er contact mee te maken met smeltende sneeuw.

hij kan zelfs de eerste zijn geweest die de thermometer toepaste op het gebied van de geneeskunde, als hulpmiddel voor het objectief vergelijken van lichaamstemperaturen. Om een meting uit te voeren, zou de patiënt de lamp met zijn hand vasthouden of erop ademen.In de jaren 1650 vond een andere doorbraak plaats toen Ferdinando II De ‘ Medici, groothertog van Toscane, belangrijke ontwerpwijzigingen aanvoerde aan de oude thermoscoop. De ‘ Medici wordt genoemd als de eerste die een verzegeld ontwerp maakt, niet beïnvloed door luchtdruk. Zijn thermoscoop bestond uit een verticale glazen buis gevuld met “spirit of wine”—gedistilleerde wijn—waarin glazen bellen van verschillende niveaus van luchtdruk steeg en daalde met veranderingen in temperatuur. Hij was zo bezig met het meten van warmte dat hij in 1657 een privéacademie begon, de Accademia del Cimento, waar onderzoekers verschillende vormen en vormen voor hun thermoscopen onderzochten, waaronder sierlijke ontwerpen met spiraalvormige cilindrische kolommen. Als gevolg van de verbeteringen in zowel de vorm als de functie van de instrumenten, groeide hun vraag gestaag in de laatste 50 jaar van de 17e eeuw, toen ze bekend werden als “Florentijnse thermoscopen.”

maar zelfs met deze verbeterde functionaliteit had een nauwkeurige temperatuurmeting nog een lange weg te gaan. Er was nog steeds geen standaard voor kalibratie. De manieren waarop mensen een referentiepunt probeerden te vinden waren belachelijk willekeurig; ze gebruikten normen zo breed als het smeltpunt van boter, de interne temperatuur van dieren, de keldertemperatuur van het Parijse observatorium, de warmste of koudste dag van het jaar in verschillende steden, en “gloeiende kolen in de keuken vuur.”Geen enkele thermometer registreerde dezelfde temperatuur. Het was een puinhoop.

Voer de Deense astronoom Olaus Rømer in, die een innovatie aankondigde die de thermometrie voorgoed zou veranderen. In 1701 had hij het idee om een schaal te kalibreren ten opzichte van iets veel toegankelijker: het vriespunt en het kookpunt van water. Net als de manier waarop we minuten binnen een uur meten, kan het bereik tussen deze punten worden verdeeld in 60 graden. Hoewel dit is wat hij had kunnen doen, en het zou geweldig zijn geweest, kwam hij er niet helemaal. Vreemd genoeg, omdat hij oorspronkelijk bevroren pekel als kalibratiepunt had gebruikt, vond zijn meting van het vriespunt van water plaats bij 7,5 graden, niet bij nul. De schaal van Rømer is tegenwoordig bekend als de schaal van Rømer en heeft een historisch belang, maar is formeel niet in gebruik.Naarmate de belangstelling voor thermoscopen in heel Europa bleef toenemen, ontdekte een jonge handelaar dat de instrumenten steeds populairder werden. Hij vond ze ook uiterst fascinerend. Zijn naam was Daniel Gabriel Fahrenheit. Hoewel je waarschijnlijk niet verrast bent om zijn naam hier te horen, is zijn verhaal nogal opmerkelijk.

Krijg uw geschiedenisfixatie op één plaats: meld u aan voor de wekelijkse nieuwsbrief over TIJDGESCHIEDENIS

Fahrenheit werd geboren in Danzig, Polen (nu Gdańsk) in een succesvolle handelsfamilie. In 1701, toen Fahrenheit nog maar 12 jaar oud was, ontmoetten zijn vader en moeder een duister lot: ze stierven aan het eten van giftige paddenstoelen. Samen met zijn broers en zussen werd hij opgenomen door nieuwe voogden en benoemd tot leerling van een koopman. De jonge Daniel gaf echter niet veel om het beroep. Hij was meer geïnteresseerd in wetenschap en glasblazen (je kunt zien waar dit toe leidt). Studeren, creëren en ontwerpen van thermometers en barometers werd zijn roeping. Maar in zijn meedogenloze uitoefening van deze activiteiten, hij opgebouwd schuld die hij niet in staat was om te dekken.Hoewel Fahrenheit recht had op een erfenis van zijn ouders, kon hij deze nog niet gebruiken om de schuld te betalen. In plaats daarvan werden zijn nieuwe voogden verantwoordelijk gehouden. Hun oplossing: hem aanstellen als zeevaarder voor de Compagnie Nederlands-Indië, zodat hij het geld kon verdienen om hen terug te betalen. Fahrenheit ontsnapte aan zijn lot door het land te ontvluchten. Hij moest de jaren wachten tot hij 24 was, toen hij recht zou hebben op zijn erfenis en in staat zou zijn om zijn financiële verplichtingen na te komen. Dus hij zwierf door Duitsland, Denemarken en Zweden voor 12 jaar, terwijl hij bleef zijn liefde voor de wetenschap na te streven.Zijn pad kruiste uiteindelijk met die van Rømer in Amsterdam. Hun samenwerking bracht de eerste quicksilver (mercury) thermometer voort, die een grotere nauwkeurigheid en precisie bood dan zijn voorgangers. Tot slot kon hij meerdere thermometers maken die consistente metingen gaven door het verbeterde ontwerp met kwik.Met de stijgende vraag naar thermometers was Fahrenheit in de perfecte positie om zijn gelijknamige schaal te ontwikkelen. Hij baseerde het op die van Rømer, maar kalibreerde het nulpunt op de vriestemperatuur van een pekeloplossing gemaakt van een gelijk mengsel van water, zout en ijs—stoffen die voor iedereen toegankelijk zijn. Hij ontdekte dat het oppervlak van een oplossing van gelijke delen water en ijs bevroor bij 32 graden, wat nu het algemeen bekende “vriespunt” is in de schaal van Fahrenheit. Met nog twee stappen van 32-dat is, 96 graden-kwam de schaal overeen met wat Fahrenheit gemeten als de temperatuur van het menselijk lichaam, zoals gekalibreerd door plaatsing van de thermometer onder zijn oksel. Het paste allemaal mooi in elkaar, en dus bleef de meter vastzitten, en werd uiteindelijk de eerste standaardschaal van temperatuur.Met 32 een schijnbaar willekeurig getal voor de basis van de thermometer, is het niet geheel verwonderlijk dat zijn keuze heeft gediend als voer voor samenzweringstheoretici. Er waren geruchten dat Fahrenheit een actieve vrijmetselaar was en het uitgangspunt van zijn schaal baseerde op de” 32 graden van verlichting”, die aan sommige riten van de vrijmetselarij voldoen. Er bestaan echter geen officiële verslagen van zijn lidmaatschap van de Vrijmetselaars.

wanneer men de gevoeligheid bekijkt die Fahrenheit feitelijk heeft gegeven om de schaal in stappen van 32 graden te markeren tussen het invriezen van het pekelmengsel en zijn (bijna nauwkeurige) meting van de lichaamstemperatuur van de mens, lijkt de meter niet zo willekeurig. Zijn eigenaardigheid werd pas benadrukt nadat de wereld het metrieke systeem begon over te nemen.

het gemak van de metrische schaal en de toepassing ervan op een verscheidenheid aan metingen—afstand, volume, massa, elektriciteit—betekende dat meer en meer kolonies het als standaard voor de handel hebben aangenomen. Omdat het integreerde met het universele numerieke systeem in eenheden van tien, algemeen bekend als “basis tien”, was het intuïtief en maakte het berekeningen gemakkelijker. Tegen het midden van de 20e eeuw domineerde het metrische systeem de wereld.Bij de wereldwijde invoering van de metrische schaal werd het Fahrenheit-systeem opgevolgd door de schaal uitgevonden door de Zweedse astronoom Anders Celsius in 1742. Hij maakte het kalibratieproces nauwkeuriger door simpelweg het vriespunt en kookpunt van water op zeeniveau te gebruiken—geen zoutmengsel meer dat zijn eigen metingen nodig heeft, à la Fahrenheit. Op zijn oorspronkelijke schaal was echter 100 graden het vriespunt. In plaats van Celsius, was het Jean-Pierre Christin, een Franse natuurkundige, wiskundige, astronoom en muzikant, die rond dezelfde tijd als Celsius’ innovatie, bedacht van een soortgelijke regeling, maar met 100 als het kookpunt—de huidige Celsius schaal.

aangepast met toestemming van Out Cold: Een huiveringwekkende afdaling in de macabere, controversiële, levensreddende geschiedenis van hypothermie door Phil Jaekl, nu verkrijgbaar bij publieke zaken.

Contacteer ons op [email protected].