История термометра: 300 лет вместе

История термометра: 300 лет вместе /freepik

Человечество на протяжении всей своей истории было одержимо идеей что-нибудь измерять: богатство, статус, мощь. Но одной из наиболее трудных оказалась задача создания прибора для определения температуры – тела человека в том числе. Над ее решением трудились лучшие умы в разные времена, в разных уголках планеты и из совершенно разных областей науки. Поэтому так сложно сегодня сказать, кто же на самом деле изобрел термометр, без которого мы не можем обойтись вот уже три столетия.

Галилей и все, все, все

Изобретение термометра, помимо Галилея и Санторио, приписывают лорду Бэкону, Роберту Фладду, Скарпи, Корнелию Дреббелю, Порте и Саломону де Каус, Иммишу… Среди предполагаемых авторов числятся физик, химик, астроном, ботаник, даже часовщик и… только один врач.

С материалом, в который предполагалось заключить «инспектора» градусов, определились практически сразу — это было чувствительное и «открытое» стекло. А вот вещество, подходящее на роль самого «ревизора», искали долго. Впрочем, как и исходные отсчета для измерительной шкалы: в этом качестве пробовались точки оттаивания льда и растопленного сливочного масла, и температура кипения воды, и некие абстрактные понятия вроде «значительная степень холода». Долго ли, коротко ли, но постепенно прибор приобретал те очертания, которые имеет термометр, находящийся практически в каждой домашней аптечке и в аптечных товарных запасах.

Начнем с того, что самое первое устройство для измерения градусов не имело ничего общего с медицинской практикой. Называлось оно термоскопом (thermo scope), и его изобретателем стал тот самый Галилео Галилей. Он представил миру большой шар, к которому крепилась стеклянная трубка — ее опускали в подкрашенную жидкость, реагирующую на тепло и перемещавшуюся по ней. Конечно, к прибору было много вопросов, например, он лопался при замерзании воды, которую впоследствии догадались заменить спиртом (изначально — винным). К тому же первый термометр был воздушным, и его показания зависели не только от изменения температуры объекта, но и от атмосферного давления. Да и шкалы измерения у него не было, поэтому он мог свидетельствовать только об относительной степени нагрева или охлаждения тела. Но он подтверждал главное — объем зависит от температуры, и это нельзя не использовать.

Независимо от работ великого астронома, над устройством для определения температуры работали и другие ученые.

Термометр современного формата, наиболее пригодного в быту, с точной шкалой измерения создал в 1723 году немецкий физик Габриэль Фаренгейт, который сначала использовал в нем спирт, а затем ртуть. Поговаривают, что когда он разрабатывал шкалу для своего термометра, то решил взять за 100 градусов температуру человеческого тела. Ну кому ж еще стать эталоном, как не жене! Однако в этот день она приболела и температурила, поэтому стандарт получился слегка «болезненный» — +38 °С.

В 1742 году шведский ученый Андерс Цельсий окончательно установил обе постоянные точки на измерительной шкале — тающего льда и кипящей воды. Он поделил расстояние между ними на 100 интервалов: цифрой 100 была отмечена точка таяния льда, а 0 — точка кипения воды. То есть +38 °С по Цельсию — это +100 °С по Фаренгейту.

Правда, сегодня шкала Цельсия используется в инверсии: за 0° стали принимать температуру плавления льда, а за 100° — кипения воды. Произошло это по инициативе другого знаменитого шведа, Карла Линнея, а воплотил эту трансформацию в жизнь последователь Цельсия Мортен Штремер.

Градус не повышаем!

врач Санторио (Santorio)
врач Санторио (Santorio)

Пожалуй, «самым медицинским», причем ртутным, градусником является изобретение итальянского врача Санторио. Он изучал процесс дыхания, «невидимые испарения» с поверхности кожи, проводил исследования обмена веществ пациентов и первым установил, что температура тела у здорового человека должна быть постоянной.

Правда, термометр Санторио не отличался удобством в использовании: держа огромный шар в руках, нужно было довольно долго на него дышать, чтобы ртуть начала подниматься по градуированной трубочке. Единой шкалы измерения на то время не было, и показания могли достигать стократных значений и требовали особой хитрой расшифровки. Конечно, «термометр-1626» еще долгие годы совершенствовали, пока он не превратился 10-сантиметровую компактную трубочку с крайним делением +42 °С по Цельсию: при такой температуре белок человеческой крови начинает сворачиваться, а в мозге запускаются необратимые процессы — дальнейшее измерение уже бессмысленно.

Путь в медицину

Как это ни парадоксально, но к лечению людей градусник «допустили» только в начале XIX века, хотя изобретен он был еще в XVI. Опросить больного, прощупать пульс, приложить руку ко лбу… Вполне достаточно для опытного врача, а эти цифры и «сложные процедуры измерения» вовсе ни к чему! Так считали многие, даже известные, медики до тех пор, пока в Лейденском университете, одном из самых передовых в области клинической медицины, не отыскался прогрессивный врач Герман Бургаве, возглавлявший кафедру практической медицины. Он крушил вредные стереотипы о лечении болезней по учебникам, активно переписывался с Фаренгейтом, создал собственную, более удобную модификацию термометра и стал первым доктором, использовавшим его для измерения температуры тела пациентов.

Ртутные термометры и их альтернативы

А вот чему долго не находили альтернативы, так это ртути. И прежде всего из-за особой чувствительности к температуре человеческого тела. К тому же это единственный металл, сохраняющий жидкую форму при температурах от – 39 °С до 357 °С, который не прилипает к стеклу. «Честность» этого хрупкого изделия неоспорима — допустимая погрешность составляет не более 0,1 градуса. Но никто не станет отрицать и тот факт, что ртутный термометр — источник повышенной опасности, особенно при использовании его у малышей. Кроме того, рано или поздно «бабушкины» градусники приходят в негодность, и их эра закончится — Минаматская конвенция по ртути (2013 год) запрещает производство, экспорт и импорт различных видов ртутьсодержащей продукции, в том числе термометров и приборов для измерения давления уже с 2020 года.

Конечно, фармацевту есть смысл советовать посетителю, пришедшему за жаропонижающим, выбрать современный, удобный, многофункциональный и абсолютно безопасный цифровой (электронный), инфракрасный (ушной, лобный и др.) термометр или систему дистанционного измерения и наблюдения за температурой. Каждый из них имеет массу преимуществ, например, позволяет довольно точно и в считанные секунды измерить температуру тела. Однако у них имеются два существенных недостатка — погрешности при выдаче результата и высокая цена. Хотя на самом деле чаще ошибаются не приборы, а люди, которые не умеют ими пользоваться и не читают инструкций по применению. А что касается идеальной точности — обследовали же раньше больных, просто приложив ладонь к их лбу…