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La temperatura, también temperamento en los primeros días, mide calor y frío y la palabra es, por supuesto, de origen latino: temperare, para mezclar. Se usó principalmente cuando se mezclan líquidos que luego no se pueden separar, como el vino y el agua. Se emplea la voz pasiva, el “turno” del tiempo presente, tercera persona del singular, lo que indica que un líquido se está mezclando con otro.
La medición de la temperatura tiene una larga, larga, larga, larga, larga, larga historia.
Para Hippokrates (460–370 a. C.), el eminente y mitad legendario médico griego, la mezcla adecuada era importante: se suponía que un desequilibrio de los fluidos corporales sangre, flema y bilis negra y amarilla causaba una enfermedad que hacía que el cuerpo fuera inusualmente caliente o frío o seco o húmedo
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Klaudios Galenos (133–200 AC), vulgarmente Galeno, otro ilustre médico griego, admirador de Hippokrates y polígrafo en asuntos médicos, tomó la idea y la elaboró. Asumió una influencia del clima en la mezcla de fluidos corporales que luego determinarían el carácter o temperamento (sic) de una persona. Así, el cuerpo y el alma de los habitantes del norte frío y húmedo eran salvajes y salvajes, mientras que los de la gente del sur cálido y seco eran mansos y flácidos. Y fue solo en la zona bien mezclada – templada – donde las personas vivieron con propiedades superiores con respecto al buen juicio e intelecto, los griegos naturalmente y, tal vez, los romanos.
Galen mezcló cantidades iguales de hielo y agua hirviendo, que consideró los cuerpos más fríos y calientes disponibles. Llamó a la mezcla neutral e instaló cuatro grados de frío debajo de ese punto neutral y cuatro grados de calor encima. Esa escala aproximada de nueve grados sobrevivió a la edad oscura de la ciencia bajo el cuidado de los médicos árabes, y resurgió en Europa durante la época del Renacimiento.
Así, en el año 1578, cuando Johannis Hasler de Berna publicó su libro “De logistica medica”, presentó una elaborada tabla de temperaturas corporales de las personas en relación con la latitud en la que viven, ver Fig. Los habitantes de los trópicos eran cálidos hasta el cuarto grado mientras que los esquimales estaban fríos hasta el cuarto grado. Las personas entre las latitudes 40 ° y 50 °, donde vivía Hasler, no tenían frío ni calor; se les dio la temperatura neutral cero.
Tabla de temperaturas corporales de Hasler en relación con la latitud
El instrumento fue desarrollado a principios del siglo XVII. El desarrollo es minuciosamente investigado y bien descrito, tanto como se puede hacer, por WE Knowles Middleton en su libro sobre la historia del termómetro: “La historia del termómetro y su uso en meteorología”, The Johns Hopkins Press , Baltimore, Maryland (1966). Otra excelente reseña se puede encontrar en un folleto de YA.A. Smorodinsky (“Temperatura”. MIR Publishers, Moscú (1984). No está claro quién inventó el instrumento. Middleton se queja de que las preguntas de prioridad están cargadas de vergüenza para el historiador de la ciencia …, e indica que las respuestas a menudo están sesgadas por instintos nacionalistas.
Así también en el caso del termómetro: según Middleton, hubo algunas disputas no concluyentes sobre la prioridad en los Alpes, entre Inglaterra e Italia. Sin embargo, una cosa es cierta: el eminente científico Galileo Galilei (1564-1642) reclamó categóricamente la prioridad para sí mismo.
Y su alumno, el diplomático veneciano Gianfrancesco Sagredo, aceptó ese reclamo después de que al principio no lo supiera. Sagredo experimentó con el termómetro y el 9 de mayo de 1613 escribió al maestro:
” El instrumento para medir el calor, inventado por tu excelente yo … [ me ha mostrado] varias cosas maravillosas, como, por ejemplo, que en invierno el aire puede ser más frío que el hielo o la nieve; …”
Los conceptos erróneos debido a la sensación subjetiva de calor y frío fueron eliminados lentamente durante el curso del siglo XVII. Un obstáculo serio era que no había dos termómetros iguales, por lo que, incluso cuando había escalas en ellos, era difícil comunicar información objetiva de un lugar a otro.
Las escalas eran tan propensas a subir como a bajar en ese momento.
Middleton enumera la escala en un termómetro sobreviviente construido por John Patrick en o alrededor del año 1700; corre hacia abajo al aumentar el calor de 90 ° a 0 °, manteniendo así restos de la escala de Galen de 9 grados, tal vez.
90 ° Extream Cold 55 ° Aire frío 15 ° Sultry
85 ° Gran escarcha 45 ° Aire templado 5 ° Muy caliente
75 ° Hard Frost 35 ° Aire cálido 0 ° Extream Hott
65 ° Frost 25 ° Hott
Se necesitaban puntos de fijación para hacer comparables las lecturas en diferentes termómetros. Desde el principio, el hielo derretido desempeñó un cierto papel, ya sea en agua o en una solución de agua y sal, y el agua hirviendo, por supuesto. Pero también se propusieron alternativas:
la temperatura de derretir la mantequilla,
la temperatura en la bodega del observatorio de París,
La temperatura en la axila de un hombre sano.
La escala Celsius sobreviviente utiliza hielo derretido y agua hirviendo, y cien pasos iguales en el medio. Sin embargo, dado que Anders Celsius (1701-1744) deseaba evitar los números negativos, fijó el agua hirviendo a 0 ° C y el hielo derretido a 100 ° C, para una presión de 1 atm. Así él también contó hacia abajo. Ese orden se invirtió después de la muerte de Celsius, y es en esa forma invertida que ahora conocemos la escala Celsius, o escala centígrada.
Gabriel Daniel Fahrenheit (1686–1736) de alguna manera pensó que tres puntos fijos eran mejores que dos. Escogió una mezcla helada de agua y sal marina (0 ° F), derritiendo hielo solo en agua (32 ° F), temperatura del cuerpo humano (96 ° F).
Más tarde ajustó esa escala ligeramente, para tener agua hirviendo a 212 ° F, exactamente 180 grados por encima del hielo derretido. Uno no puede evitar pensar que 180 ° es un número ordenado, al menos cuando los grados son grados de arco. Sin embargo, Middleton, que describe el desarrollo de la escala Fahrenheit con cierto detalle, no menciona esa analogía, por lo que probablemente sea fortuita.
De todos modos, después del reajuste, la temperatura corporal llegó a 98.6 ° F. Ahí es donde la temperatura corporal se encuentra hoy en esos países, donde la escala Fahrenheit todavía está en uso, especialmente en los Estados Unidos de América.
De lo anterior, es fácil calcular la fórmula de transición entre las escalas Celsius y Fahrenheit: C = 5/9 (F – 32).
Hubo muchas otras escalas, anunciadas en diferentes momentos, en diferentes lugares y por diferentes personas. No era raro en el siglo XVIII y principios del XIX colocar el tubo termométrico frente a una tabla ancha con varias escalas diferentes, hasta dieciocho de ellas. Middleton exhibe una lista de escalas que se muestran en un termómetro de 1841:
Old Florentine Delisle Amontons
Nuevo florentino Fahrenheit Newton
Hales Réaumur Société Royale
Fowler Bellani De la Hire
Paris Christin Edinburg
HMPoleni Michaelly Cruquius
Todas estas escalas eran arbitrarias y completamente subjetivas, pero, por supuesto, perfectamente utilizables, si las personas hubieran aceptado usar una de ellas, lo que no pudieron.
Un nuevo aspecto objetivo apareció en el campo con la idea de que podría haber una temperatura más baja, un mínimo absoluto. A mediados del siglo XIX, doscientos años de investigación experimental sobre gases ideales se habían traducido en el resultado de que la presión py el volumen V de los gases eran funciones lineales de la temperatura Celsius (digamos), de modo que
pV = {m * k (273.15 ºC + t)} / mu
m es la masa del gas. Por lo tanto, al bajar la temperatura a
t = – 273,15 ° C a p constante, el volumen tuvo que disminuir y finalmente desaparecer, y seguramente un enfriamiento adicional fue absurdo. Al principio, las personas no estaban impresionadas y no estaban convencidas de la temperatura mínima. Después de todo, incluso entonces sospechaban que todos los gases se convertían en líquidos y sólidos a bajas temperaturas, y el argumento no se aplicaba a ninguno de los dos.
Sin embargo, en el siglo XIX se reconoció lentamente, dolorosamente lento, que la materia consistía en átomos y moléculas, y que la temperatura era una medida de la energía cinética media de esas partículas. Esta noción permitió comprender la temperatura mínima, porque cuando la temperatura bajó, también lo hizo la energía cinética de las partículas (de gases, líquidos y sólidos) y, finalmente, cuando todo estaba en reposo, no había forma de bajar más la temperatura. .
Por lo tanto, William Thomson (1824–1907) ( Lord Kelvin desde 1892) sugirió, en 1848, llamar a la temperatura más baja cero absoluto y moverse hacia arriba desde ese punto por los pasos o grados de Celsius. Esta nueva escala se conoció como la escala absoluta o escala Kelvin, en la cual el hielo derretido y el agua hirviendo a 1 atm tienen los valores de temperatura 273.15 ° K y 373.15 ° K respectivamente. K significa Kelvin. Se convirtió en una práctica común denotar valores de temperatura en la escala Kelvin por T, de modo que tenemos
ºT = (273.15 + t / ° C) ° K
La escala absoluta de Kelvin fue rápidamente adoptada y ahora es utilizada por científicos de todo el mundo. Sin embargo, la escala ha cambiado sutilmente desde que su hielo derretido y el agua hirviendo fueron abolidos como puntos de fijación. Fueron reemplazados por un único punto fijo:
Ttr = 273.16 ° K para el punto triple del agua.
El punto triple del agua ocurre cuando el hielo, el agua líquida y el vapor de agua pueden coexistir; su presión es ptr = 6.1mbar, y su temperatura es ttr = 0.01 ° C en la escala Celsius. El grado moderno se define eligiendo 1 ° K como Ttr / 273.16. Este paso de la unidad en la escala Kelvin fue acordado internacionalmente en 1954 para coincidir con el familiar 1 ° C. La decimotercera Conferencia Internacional sobre Medidas y Pesos de 1967/68 incluso robó la temperatura de su pequeño adorno decorativo ” ° ”por grado. Desde entonces, hablamos y escribimos los valores de temperatura de manera prosaica como tantos ” K ” en lugar de ” grados K ” o ” ° K ”.
Las temperaturas más bajas alcanzadas en los laboratorios son de unos pocos μK (unas pocas millonésimas de un Kelvin), la más alta puede ser de 10MK (diez millones de Kelvin), y creemos que la temperatura en el centro de algunas estrellas es tan alta como 100 millones de K.
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