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!
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…