Breve historia de las escalas de temperatura
En 1701, Isaac Newton publicó un artículo anónimo en las Philosophical Transactions titulado "Scala graduum Caloris" (Escala de los grados de calor). En él describía un termómetro relleno de aceite de linaza, con el punto de congelación del agua en cero y el calor corporal humano a 12 grados. El punto de ebullición del agua quedaba en aproximadamente 33. Newton nunca promovió la escala y en unas pocas décadas cayó en el olvido. Pero su silencioso experimento captura algo esencial sobre la medición de la temperatura: durante siglos, personas brillantes siguieron inventando nuevas formas de cuantificar el calor y el frío, y la mayoría de esos inventos no sobrevivieron.
Esta es la historia de los que sí sobrevivieron, y de algunos que casi lo lograron.
Antes del termómetro: el aire y el agua de Galileo
Alrededor de 1593, Galileo Galilei construyó un dispositivo en la Universidad de Padua que más tarde sería llamado termoscopio. Un tubo de vidrio con un bulbo en la parte superior reposaba invertido en un recipiente con agua. Cuando el aire dentro del bulbo se calentaba, se expandía y empujaba el nivel del agua hacia abajo. Cuando se enfriaba, el agua subía. El dispositivo podía mostrar que la temperatura había cambiado, pero no en cuánto. No había escala, ni números, ni puntos de referencia fijos.
El termoscopio tenía un defecto fatal: era sensible a la presión atmosférica. Aun así, representó un avance genuino. Antes de Galileo, "caliente" y "frío" eran completamente subjetivos. El termoscopio convirtió una cualidad invisible en algo visible y, aunque de forma aproximada, medible.
Fahrenheit: precisión gracias al mercurio
Daniel Gabriel Fahrenheit nació en Gdansk en 1686. Cuando tenía quince años, ambos padres murieron el mismo día tras comer hongos venenosos. Huérfano y enviado a Ámsterdam para aprender negocios, Fahrenheit se obsesionó en cambio con los instrumentos científicos.
Para 1714, Fahrenheit había hecho un descubrimiento crucial. Los termómetros anteriores usaban alcohol, que hervía a una temperatura baja y dejaba una película en el vidrio que enturbiaba las lecturas. El mercurio resolvió ambos problemas: se mantiene líquido en un rango de temperaturas mucho más amplio y no moja el vidrio, lo que hace que el menisco sea limpio y fácil de leer.
En 1724, Fahrenheit presentó su escala a la Royal Society en Londres. Estableció 0 grados en la temperatura de una mezcla de hielo, agua y cloruro de amonio, que se estabiliza en aproximadamente menos 18 Celsius. Colocó 32 grados en el punto de congelación del agua simple y 96 en la temperatura corporal. La elección de 96 fue práctica: la diferencia de 64 grados entre 32 y 96 es una potencia de dos, lo que le permitía calibrar su termómetro biseccionando el intervalo seis veces.
Tras su muerte en 1736, la escala fue ajustada para que el agua hirviera exactamente a 212 grados, creando un rango de 180 grados entre la congelación y la ebullición. Este ajuste llevó la temperatura corporal al ahora familiar 98.6. Para convertir entre Fahrenheit y el mundo métrico, prueba el conversor de Fahrenheit a Celsius.
La escala que se construyó al revés
Anders Celsius no era fabricante de termómetros. Era astrónomo en la Universidad de Uppsala en Suecia, cuyo interés en la temperatura surgió del registro de observaciones meteorológicas en su observatorio. En 1742, Celsius presentó un artículo a la Real Academia Sueca de Ciencias describiendo un nuevo termómetro con dos puntos fijos. El punto de ebullición del agua era 0 grados. El punto de congelación era 100.
Eso no es un error tipográfico. Celsius construyó su escala al revés. Su razonamiento era ingenioso: en Suecia, las temperaturas rara vez caen muy por debajo del punto de congelación. Una escala invertida significaba que las lecturas cotidianas casi siempre serían positivas, reduciendo los errores de transcripción causados por los valores negativos.
Celsius murió de tuberculosis en 1744, solo dos años después de publicar su escala. Al año siguiente, Carl Linnaeus (más conocido por clasificar cada ser vivo en la Tierra) invirtió la escala, colocando 0 en la congelación y 100 en la ebullición. La versión invertida se mantuvo. Durante dos siglos se llamó "centígrada," del latín para "cien pasos." En 1948, una conferencia internacional la rebautizó como "Celsius" para honrar a su inventor y evitar la confusión con la unidad angular francesa del mismo nombre. Si necesitas una conversión rápida de Celsius a Fahrenheit, o quieres pasar a temperaturas absolutas con Celsius a Kelvin, esos cálculos están a solo un clic.
Los rivales olvidados: Réaumur, Delisle y otros
Fahrenheit y Celsius no fueron los únicos protagonistas. René Antoine Ferchault de Réaumur propuso su escala en 1730, estableciendo la congelación en 0 y la ebullición en 80 grados. Se volvió popular en Francia, Alemania y Rusia. Dostoyevski hace referencia a temperaturas Réaumur en sus novelas, y la escala perduró en partes de Rusia hasta principios del siglo XX.
Joseph-Nicolas Delisle, un astrónomo francés en la corte de Pedro el Grande, inventó su escala en 1732. Al igual que la Celsius original, corría al revés: 0 en la ebullición, 150 en la congelación. Ninguna de estas alternativas sobrevivió. A finales del siglo XVIII, Francia había elegido Celsius como parte del sistema métrico y otras naciones siguieron su ejemplo.
Kelvin: la temperatura fundada en la física
William Thomson tenía 24 años y ya era profesor en la Universidad de Glasgow cuando publicó "On an Absolute Thermometric Scale" en 1848. Su queja era fundamental: tanto Fahrenheit como Celsius dependían del agua, cuyos puntos de congelación y ebullición varían con la presión atmosférica. Thomson quería una escala anclada en la termodinámica, no en ninguna sustancia particular.
Al estudiar el comportamiento de los gases ideales, Thomson calculó que el movimiento molecular cesa por completo a aproximadamente menos 273 grados Celsius. Llamó a esto el cero absoluto y lo convirtió en el punto de partida de su escala. Cada grado coincide con el tamaño de un grado Celsius, por lo que la conversión es simple: suma o resta 273.15. Pruébalo con un conversor de Kelvin a Celsius.
Thomson fue nombrado Barón Kelvin de Largs en 1892, tomando su título del río Kelvin cerca de su laboratorio en Glasgow. Fue el primer científico elevado a la Cámara de los Lores británica. Su escala se convirtió en el estándar para la física, la química y la ingeniería en todo el mundo.
El Kelvin moderno: definido por una constante
Durante la mayor parte de su historia, el kelvin se definió por el punto triple del agua (273.16 K), las condiciones precisas en las que el agua, el hielo y el vapor de agua coexisten. Pero el punto triple depende de la pureza y la composición isotópica de la muestra de agua, lo que reintroducía la incertidumbre dependiente de la sustancia.
El 20 de mayo de 2019, la comunidad internacional de metrología renovó el sistema SI. El kelvin fue redefinido en términos de la constante de Boltzmann, fijada en exactamente 1.380649 veces 10 elevado a la menos 23 julios por kelvin. El kelvin está ahora vinculado a una ley física inmutable. Las lecturas cotidianas no cambiaron, pero para los científicos en los extremos de la medición, la nueva definición elimina la incertidumbre que había limitado la precisión durante décadas.
De aceite de linaza a constantes fundamentales
El arco de la medición de temperatura refleja una historia más amplia sobre cómo funciona la ciencia. El termoscopio de Galileo solo podía indicar si algo estaba "más caliente" o "más frío". Fahrenheit convirtió ese gesto en números. Celsius simplificó esos números. Kelvin los anclóó en la ley física. Y la redefinición de 2019 fijó todo el sistema a una constante universal.
Hoy, la mayor parte del mundo usa Celsius en la vida diaria, mientras que Fahrenheit sigue siendo el estándar en Estados Unidos. Los científicos de todo el mundo usan kelvin. Ya sea que necesites Celsius a Fahrenheit, Fahrenheit a Kelvin, o cualquier otra combinación, la conversión lleva un solo clic. Detrás de ese simple número en tu teléfono hay cuatro siglos de invención, rivalidad y revisión.