Термометры: история развития за 400 лет

Измерение температуры тела – очень простая и привычная процедура. Время от времени каждый человек пользуется этим прибором, позволяющим за несколько минут определить важный показатель состояния организма. Но были времена, когда термометры представляли собой громоздкие приборы, а их использование требовало определенной сноровки.

Кто изобрел термометр?

Сегодня ученые не могут назвать имя человека, который изобрел термометр, поскольку над этим вопросом одновременно работали сразу несколько ученых. Правда, одни пытались создать измеритель температуры воздуха, другие – воды, а третьи – тела человека. Чаще всего вся слава достается небезызвестному итальянцу Галилео Галилею. Интересно, что в его записках не описывается такое изобретение. Однако остались заметки учеников, которые рассказали о создании термоскопа.

Прибор, созданный Галилеем в 1592 году, представлял собой большой шар с прикрепленной к нему стеклянной трубкой. При опускании этой трубки в цветную жидкость последняя перемещалась под действием тепла. Прибор не имел шкалы, поэтому показывал лишь относительную степень нагревания либо охлаждения.

Тем временем еще один итальянец – врач Санторио – работал над прибором для измерения температуры человеческого тела. В 1626 году ему удалось создать ртутный термометр. Компонентом прибора тоже был огромный шар, но уже заполненный жидкостью. К шару присоединялась широкая трубка из стекла с нанесенной шкалой.

Пользоваться приспособлением было непросто. Для измерения температуры следовало взять шар в руки и дышать на него некоторое время, чтобы тепло заставило жидкость подняться по трубке. Поскольку единой шкалы на тот момент не существовало, у делений Санторио была своя расшифровка. К слову, именно этот ученый выяснил, что температура тела здорового человека должна оставаться постоянной.

На звание изобретателя термометра претендует и голландец Ван-Дреббель. Практически одновременно с Галилеем и Санторио он тоже работал над прибором, измеряющим температуру. Его термометр учитывал способность газов к существенному изменению своего объема при небольших температурных колебаний и работал следующим образом:

• Большой сосуд наполовину заполнялся водой;
• Стеклянная трубка с расширением в виде шара на одной стороне опускалась в воду закупоренным концом и там открывалась;
• Вода лишь частично наполняла трубку;
• При нагревании шара уровень воды в трубке падал, при охлаждении – повышался.

Впоследствии в воду стали добавлять азотную кислоту в соотношении 3:1, а также медный купорос для окрашивания. Этот прибор отличался довольно высокой чувствительностью, однако показатели сильно зависели от атмосферного давления.

Измерение температуры: как найти ноль?

Первое приспособление, которое можно было назвать термометром, разработали во Флорентийской академии. Он выглядел как трубка из стекла с расширением в форме шара на конце. Конструкцию нагревали, воздух разряжался и частично выходил наружу. Тогда трубку открытым концом опускали в окрашенный винный спирт, который поднимался и заполнял саму трубку вместе с шариком. Потом термометр нужно было охладить, пока трубка не опустеет наполовину. По чувствительности прибор практически не уступал современным моделям, но пользоваться им было слишком сложно.

Опытным путем ученые определили, что в большом шарике-резервуаре нет необходимости, а тепло должна передавать его центральная часть. Появились приборы причудливой формы, с изогнутыми в нескольких местах трубками, причем их длина доходила до 1 м. Одни принимали за точку отсчета место, где останавливалась жидкость в трубке. Другие считали, что ноль – это температура самых сильных зимних морозов. На шкалу наносили даже деление «жарко», которое соответствовало температуре лихорадочного больного.

Идея считать исходной точкой температуру замерзания воды принадлежит физику Роберту Бойлю. Правда, в процессе выяснилось, что на одной точке шкалу не построишь. Итальянец Шарль Ренальдини в 1694 году придумал термометр с новой шкалой. Нулевое деление определялось путем помещения шарика в смесь воды и льда, следующая отметка определялась при кипении воды.

Ньютон отмечал верхнюю точку при помощи льняного масла, у которого точка кипения значительно выше. В его шкале было несколько делений по температуре:

• Тающего льда – 1°;
• Человеческой крови – 2°;
• Плавления воска – 3°;
• Кипения воды – 4°;
• Плавления сплава свинца с оловом и висмутом – 5°;
• Плавления свинца – 6°.

До современного термометра было еще далеко, но ученые не оставляли попыток. Например, был создан прибор под названием «Картезианский водолаз»: продолговатая емкость из хрусталя, закрытая герметично, но с некоторым количеством воздуха сверху. В остальном пространстве в разбавленном спирте плавали 10-12 шариков различной массы из стекла с воздухом внутри. При понижении температуры шарики всплывали, при повышении опускались на разную глубину. Если температура была очень высокой, они тонули.

На тот момент было ясно, что развитие болезни можно контролировать с помощью термометра. Уже выяснилось, что удобнее всего проводить измерения под мышкой, и для удобства термометры делали в форме черепахи.

За несколько веков до современного термометра

Следующим важным этапом стала замена спирта на ртуть, которая хорошо проводит тепло, реагирует на температурные перепады, не замерзает при низкой температуре и не кипит – при высокой.

В 1714 году голландец Даниэль Фаренгейт создал сравнимые термометры. На его шкале было три постоянных точки:

• Ноль – определялся путем погружения резервуара в смесь воды со льдом и морской солью;
• Нормальная температура человеческого тела;
• Температура кипения воды.

Шкалу Фаренгейта и сейчас используют во многих странах. Известны также термометры Реомюра, когда-то популярные в Италии и Франции. В них использовалась смесь воды и спирта, но по точности приборы уступали ртутным.

Последним шкалу термометра усовершенствовал Андерс Цельсий, ученый из Швеции. Он определили постоянными точками температуры, при которых кипит вода и тает дел, а отрезок между ними поделил на 100 градусов. Сегодня мы пользуемся именно этой шкалой.

Новое изобретение: цифровой термометр

Уже в наше время появились новые приборы – цифровые термометры. Ртуть очень опасна для человека, к тому же с ее помощью на измерение температуры уходит много времени. Цифровые модели лишены этих недостатков. Они производят измерения за несколько минут, отображают результаты на дисплее и сообщают о завершении процедуры звуковым сигналом.

Еще одно важное преимущество цифровых термометров заключается в их универсальности. При помощи такого прибора можно измерять температуру под мышкой, во рту или в ухе, ректально.

Есть даже бесконтактные приборы, которые достаточно приложить ко лбу для получения точных данных.

Современные термометры просты в использовании и оснащены множеством современных функций. Например, некоторые модели способны сохранять в памяти несколько последних значений, отображать измерения в виде смайликов, переключаться с режима °С на °F. Есть детские термометры в виде забавных животных, измерители температуры, встроенные в пустышку, устройства, измеряющие температуру любых объектов. Дополнительным плюсом служит разнообразие моделей как по функционалу, так и по дизайну, а также возможность синхронизации с мобильными приложениями, например, модели Beurer могут синхронизироваться с мобильным приложением Beurer HealthManager.

Точный, безопасный и удобный термометр

Термометр прошел долгий и непростой путь, зато сегодня мы можем легко и быстро получать результаты измерений, контролировать состояние своего здоровья. А цифровые устройства позволяют измерить температуру даже спящему ребенку, не разбудив его.