smältande smör, giftiga svampar och den konstiga historien om uppfinningen av termometern

att ta din temperatur har blivit ett vanligt inslag i det dagliga livet under COVID-19-pandemin. Överallt från läkarmottagningar till barer är testning för höga kroppstemperaturer en försiktighetsåtgärd som många offentliga anläggningar nu tar när människor går in i lokalerna. Här är ursprungshistorien för verktyget som har haft oss på kanten sedan krisen började.

i början av 17-talet, under den vetenskapliga revolutionen, när gränserna för upptäckten präglades av nya sätt att kvantifiera naturfenomen, Galileo Galilei smide nya, innovativa och empiriskt baserade metoder inom astronomi, fysik och teknik. Han fick också mänskligheten igång mot ett mindre känt men avgörande framsteg: förmågan att mäta värme.

under denna tid uppfanns en flurry av mätinstrument och måttenheter, så småningom smide de standardenheter vi har på plats idag. Galileo krediteras uppfinningen av termoskopet, en anordning för mätning av värme. Men det är inte samma sak som en termometer. Det kunde inte mäta—meter—temperatur eftersom det inte hade någon skala.

omkring 1612, med ett namn så trevligt att han använde det två gånger, gjorde Venetianska forskaren Santorio Santorio viktiga konceptuella framsteg till termoskopet. Han har krediterats med att lägga till en skala – en framsteg som är lika grundläggande som uppfinningen av själva enheten. De tidiga termoskopen bestod i grunden av ett vertikalt orienterat glasrör med en glödlampa på toppen och en bas upphängd i en pool av vätska, såsom vatten, som sprang upp en längd av kolonnen. När luftens temperatur i glödlampan ökade ändrade dess expansion vätskans höjd i kolonnen. Santorios skrifter indikerar att han satte maximalt genom att värma termoskopets glödlampa med en ljusflamma, och han satte minimum genom att kontakta det med smältande snö.

han kan till och med ha varit den första som tillämpade termometern på medicinområdet, som en anordning för att objektivt jämföra kroppstemperaturer. För att göra en mätning skulle patienten antingen hålla glödlampan med handen eller andas på den.

på 1650-talet inträffade ytterligare ett genombrott när Ferdinando II De’ Medici, storhertigen av Toscana, gjorde viktiga designändringar i det gamla termoskopet. De ’ Medici citeras som den första som skapar en förseglad design, opåverkad av lufttryck. Hans termoskop bestod av ett vertikalt glasrör fyllt med ”vinanda”—destillerat vin—där glasbubblor med olika nivåer av lufttryck steg och föll med temperaturförändringar. Han var så intresserad av att mäta värme att han 1657 startade en privat akademi, Accademia del Cimento, där utredare utforskade olika former och former för sina termoskop, inklusive utsmyckade mönster med spiralformade cylindriska kolumner. På grund av de förbättringar i både form och funktion av instrumenten, deras efterfrågan växte stadigt under den slutliga 50 åren av 17-talet, när de blev kända som ”florentinska termoskop.”

men även med denna förbättrade funktionalitet hade noggrann temperaturmätning ganska sätt att gå. Det fanns fortfarande ingen accepterad standard för kalibrering. De sätt på vilka människor försökte hitta en referenspunkt var löjligt godtyckliga; de använde standarder så omfattande som smältpunkten för smör, djurens inre temperatur, källartemperaturen i Parisobservatoriet, den varmaste eller kallaste dagen på året i olika städer, och ”glödande kol i köksbranden.”Inga två termometrar registrerade samma temperatur. Det var en enda röra.

gå in i den danska astronomen Olaus r Jacobmer, som förkunnade en innovation som skulle förändra termometri för alltid. År 1701 hade han tanken att kalibrera en skala i förhållande till något mycket mer tillgängligt: frysnings-och kokpunkterna för vatten. På samma sätt som vi mäter minuter inom en timme kan intervallet delas mellan dessa punkter i 60 grader. Även om detta är vad han kunde ha gjort, och det skulle ha varit bra, han inte riktigt komma dit. Obehagligt, eftersom han ursprungligen hade använt frusen saltlösning som den nedre kalibreringspunkten, inträffade hans mätning av fryspunkten för vatten vid 7, 5 grader, inte noll. Känd idag som r-skalan, den har historisk betydelse, men används inte formellt.

när intresset för termoskop fortsatte att växa i hela Europa upptäckte en ung köpman att instrumenten blev en alltmer populär handelsvara. Han tyckte också att de var helt fascinerande. Hans namn var Daniel Gabriel Fahrenheit. Även om du förmodligen inte är förvånad över att höra hans namn komma hit, är hans historia ganska anmärkningsvärd.

få din historikfix på ett ställe: Anmäl dig till weekly time History-nyhetsbrevet

Fahrenheit föddes i Danzig, Polen (nu gda Jacobsk) till en framgångsrik handelsfamilj. År 1701, när Fahrenheit var bara 12, mötte både hans far och mor ett dunkelt öde: de dog av att äta giftiga svampar. Tillsammans med sina syskon togs han in av nya vårdnadshavare och utsågs till en köpmans lärling. Unga Daniel brydde sig dock inte mycket om yrket. Han var mer intresserad av vetenskap och glasblåsning (du kan se vart detta går). Att studera, skapa och designa termometrar och barometrar blev hans kallelse. Men i sin obevekliga strävan efter dessa aktiviteter upplupna han skuld som han inte kunde täcka.

även om Fahrenheit hade rätt till arv från sina föräldrar, kunde han ännu inte använda den för att betala skulden. Istället, hans nya vårdnadshavare hölls ansvariga för det. Deras lösning: utse honom till sjöfartsarbetare för det Nederländska Ostindiska företaget så att han kunde tjäna pengar för att återbetala dem. Fahrenheit flydde sitt öde genom att fly landet. Han behövde vänta ut åren tills han var 24, när han skulle ha rätt till sitt arv och kunna gottgöra sina ekonomiska skyldigheter. Så han vandrade genom Tyskland, Danmark och Sverige i 12 år medan han fortsatte att driva sin kärlek till vetenskapen.

så småningom, hans väg korsas med R Jacobmer s i Amsterdam. Deras samarbete skapade den första quicksilver (kvicksilver) termometern, som gav större noggrannhet och precision än sina föregångare. Och slutligen kunde han göra flera termometrar som gav konsekventa avläsningar på grund av den förbättrade designen med kvicksilver.

med den ökande efterfrågan på termometrar var Fahrenheit i perfekt position för att utveckla sin eponymous skala. Han baserade den på R Ubicmer men kalibrerade nollpunkten till frysningstemperaturen hos en saltlösning gjord av en lika blandning av vatten, salt och is—ämnen som är tillgängliga för alla. Han fann att ytan på en lösning av lika delar vatten och is frös vid 32 grader, vilket nu är den allmänt kända ”fryspunkten” i Fahrenheit-skalan. Med ytterligare två steg om 32—det vill säga 96 grader—matchade skalan vad Fahrenheit mätt som människokroppens temperatur, kalibrerad genom placering av termometern under hans Armhåla. Allt passar snyggt ihop, och så mätaren fångats på, så småningom blir temperaturens första standardskala.

med 32 ett till synes godtyckligt tal för termometerns bas kan det inte vara helt förvånande att hans val har fungerat som foder för konspirationsteoretiker. Det fanns rykten om att Fahrenheit var en aktiv frimurare och baserade sin skalans utgångspunkt på ”32 grader av upplysning”, som överensstämmer med vissa riter av frimureriet. Det finns dock inga officiella register över hans medlemskap i frimurarna.

när man tänker på den känslighet som Fahrenheit faktiskt lagt fram för att markera skalan i 32-graders steg mellan frysningen av saltlösningsblandningen och hans (nästan exakta) mätning av människokroppstemperaturen, verkar mätaren inte så godtycklig. Dess oddness lyfts fram först efter att världen började anta det metriska systemet.

bekvämligheten med den metriska skalan och dess tillämpning på en mängd olika mätningar—avstånd, volym, massa, El—innebar att fler och fler kolonier antog det som en standard för handel. Eftersom det integrerades med det universella numeriska systemet i enheter om tio, allmänt känt som ”bas tio”, var det intuitivt och gjorde beräkningarna enklare. I mitten av 20-talet dominerade det metriska systemet världen.

vid den globala antagandet av den metriska skalan efterträddes Fahrenheit-systemet av den skala som uppfanns av den svenska astronomen Anders Celsius 1742. Han gjorde kalibreringsprocessen mer exakt genom att helt enkelt använda frysnings—och kokpunkterna för vatten vid havsnivå-ingen mer saltblandning som kräver egna mätningar, Bisexuell la Fahrenheit. På sin ursprungliga skala var dock 100 grader fryspunkten. I stället för Celsius var det Jean-Pierre Christin, en fransk fysiker, matematiker, astronom och musiker, som ungefär samtidigt som Celsius innovation tänkte på ett liknande arrangemang men med 100 som kokpunkt—den nuvarande Celsius-skalan.

Anpassad med tillstånd från out Cold: En kylning nedstigning i makabra, kontroversiell, livräddande historia av hypotermi av Phil Jaekl, tillgänglig nu från PublicAffairs.

kontakta oss på [email protected].