La storia del termometro

Dal corrispondente di “Svegliatevi!” in Italia

GIANNA, la mamma di Michele, stava frugando nella piccola farmacia casalinga del bagno. Cercava qualcosa che non poteva essere altrove. Gli occhi lucidi del piccolo la preoccupavano un po’; sembrava non stesse bene e per precauzione lo aveva fatto distendere sul letto.

Finalmente trovò quel che voleva dietro il barattolo del bicarbonato. Prendendolo in mano sapeva che di lì a pochi minuti avrebbe saputo con certezza se Michele aveva la febbre. Gianna estrasse il termometro dall’astuccio e, come faceva anche sua madre con lei quando era bambina, lo applicò sotto l’ascella del figlio. Sapeva che la temperatura si può misurare anche in altre sedi del corpo, come l’inguine, la bocca, il retto, ma ritenne che sotto l’ascella era più sbrigativo. Sapeva pure che la temperatura orale e rettale è superiore a quella ascellare e inguinale di circa 0,5 gradi.

In attesa di conoscere la temperatura di Michele, sorse in Gianna il desiderio di apprendere qualcosa di più su quel piccolo tubo di vetro e sulle sue origini. La cena era già pronta e decise di distendersi in poltrona per qualche minuto leggendo nell’enciclopedia di casa qualche notizia sul termometro.

Le origini

La parola termometro ha origine dalle parole greche therme, che significa “calore” e metron, che significa “misura”, e indica quindi quello strumento che serve a misurare la temperatura basandosi sul principio della dilatazione dei corpi per effetto del calore. Non è sempre facile determinare con certezza chi sia stato l’autore di un’invenzione; per moltissime cose progettate e attuate sfugge chi sia stato il primo, e così è per il termometro.

Non si può stabilire esattamente chi sia stato l’inventore dell’antenato del termometro, cioè il termoscopio. Questo era un apparecchio ad aria e si componeva di un palloncino di vetro sormontato da un cannello lungo e sottile pure di vetro, aperto da ambedue i lati, che veniva riscaldato e capovolto in un contenitore pieno d’acqua, in modo da ottenere, col raffreddamento, l’aspirazione di una certa quantità di acqua nel cannello. La sostanza termometrica era dunque l’aria contenuta nel palloncino e l’acqua nel cannello serviva da indicatore.

Alcuni attribuiscono a Galileo Galilei l’invenzione del termoscopio verso l’anno 1593. Si pensa che il Galilei, ben più noto per i suoi studi nel campo dell’astronomia, potesse riferirsi alle esperienze di un certo Erone Alessandrino, matematico e meccanico greco, vissuto fra il 1º secolo a.E.V. e il 3º secolo E.V. e ritenuto il maggior ingegnere dell’antichità. Questi già allora osservò che l’aria riscaldata aumenta di volume e raffreddandosi torna a quello originario. Secondo queste osservazioni Erone costruì quella che è chiamata la “fontana di Erone”, un dispositivo che si basava sulla dilatazione dell’aria per far aprire le porte del tempio pagano quando si accendeva il fuoco sull’altare. Sullo stesso principio si fondava il funzionamento del termoscopio. Tale strumento non poteva tuttavia essere utilizzato per misurare la temperatura del corpo. Per far ciò gli antichi apponevano le mani sul corpo dell’ammalato, di regola sul petto, e così giudicavano se aveva la febbre oppure no, senza naturalmente effettuare una misurazione esatta.

Nel 1625, qualche tempo dopo l’invenzione del termoscopio, un medico amico del Galilei, il Santorio, ideò a Padova il primo termometro e fu anche il primo a usarlo per controllare la temperatura corporea. L’idea di usare l’acqua come sostanza termometrica risale al 1650 e fu di Evangelista Torricelli, studioso noto per l’invenzione del barometro. Nacque così il termometro ad acqua, detto anche “termometro fiorentino”, e successivamente, per opera degli accademici del Cimento, quello ad alcool. Gli strumenti fiorentini erano per la prima volta apparecchi contenenti il liquido completamente sigillato. Alcuni esemplari di questi sono conservati a Firenze nel Museo di Storia della Scienza dove si trova esposta anche una riproduzione del termoscopio del Galilei. Sembra che verso l’anno 1654 Ferdinando II, granduca di Toscana e fondatore dell’Accademia del Cimento, possedesse personalmente (cosa rarissima a quel tempo) dei termometri ad alcool. Pare inoltre che lo stesso granduca abbia ideato un tipo di termometro che veniva applicato al braccio del paziente per misurargli la temperatura.

Prima di pervenire al termometro clinico, lo strumento a mercurio con scala graduata adoperato in medicina, trascorse un lungo periodo di tempo che va dal 1600 alla seconda metà del 1700. Furono perciò necessari circa 150 anni di ricerche e perfezionamenti. Fu Fahrenheit, un inventore tedesco, a costruire nel 1714 il primo termometro a mercurio. Uno studioso francese, Réné Ferchault de Réaumur, nel 1730 adottò una scala termometrica suddivisa in 80 parti che aveva come estremi lo zero del ghiaccio fondente e il cento del punto di ebollizione dell’acqua. Col tempo sono state fissate varie scale di temperatura. La scala più comunemente usata è quella centigrada proposta nel 1742 dallo scienziato svedese Anders Celsius. Essa consiste in una scala da 0° a 100°, suddivisa in cento parti uguali o gradi. Nel termometro non è riportata l’intera scala ma soltanto una parte, compresa fra i 35° e i 42° C. I gradi sono poi suddivisi in decimi. Un’altra scala termometrica è quella fissata da Fahrenheit, usata ancora in diversi paesi di lingua inglese. Essa inizia con 32° e termina con 212°, anziché con 0° e 100° della scala centigrada; quindi è suddivisa in 180 parti. Tuttavia, dappertutto vi è la tendenza ad adottare, col sistema metrico decimale, anche la scala centigrada o Celsius. Se vi trovaste negli Stati Uniti e, misurandovi la febbre, il termometro indicasse una temperatura di 98,4° F. (Fahrenheit), non dovreste allarmarvi, non vi bolle il sangue. Essa corrisponde a 36,9° C. Forse vi saranno utili le seguenti formule:

temperatura in gradi Fahrenheit = temperatura in gradi centigradi × 9/5 + 32

temperatura in gradi centigradi = (temperatura in gradi Fahrenheit — 32) × 5/9

Esse si basano sul fatto che 5 gradi centigradi corrispondono a 9 parti della scala Fahrenheit e che quest’ultima inizia da 32° anziché da 0°. Nella prima formula la temperatura in gradi centigradi dev’essere moltiplicata per nove, il risultato diviso per cinque con aggiunta al quoziente di 32. Nella seconda formula alla temperatura in gradi Fahrenheit si sottrae 32, il risultato si moltiplica per 5 e il prodotto si divide per 9.

Stati febbrili

La parola italiana febbre deriva dal latino febris che a sua volta trae origine da fervere, che vuol dire “bruciare”. Le ore ritenute più adatte per effettuare la misurazione della febbre vanno dalle 16 alle 18, poiché normalmente in quel periodo la temperatura corporea assume i valori più alti. Se si devono fare più misurazioni durante il giorno, per tracciare anche il grafico che indica l’andamento della febbre durante il giorno, è bene applicare il termometro alle ore 8, 12, 16, 20, 24 o addirittura ogni due ore. Ci sono varie classificazioni della febbre in base alla sua intensità. Viene definita normale la temperatura media di 37° C., con oscillazioni secondo l’ora della giornata che possono andare da 36,8 nelle prime ore del mattino a 37,4 alla sera. La temperatura febbrile inizia con 37,5° e viene classificata come segue:

leggera: da 37,5 a 38,5

moderata: compresa fra 38,5-39 al mattino e 39,5 alla sera

alta: quando supera 39,5 al mattino e 40,5 alla sera

altissima (o iperpiretica): oltre 40,5.

Gianna fu distolta dalla sua lettura da Michele che, assopito, si era voltato su un fianco. Tolse il termometro poiché erano passati dieci minuti (il tempo necessario per misurare la febbre è di 3-5 minuti). Lo scrutò con attenzione e si rassicurò poiché la febbre era veramente bassa o leggera, come aveva letto poco prima. Sorridendo tra sé si propose di verificare più tardi con Carlo, suo marito, se aveva compreso il modo di convertire in gradi centigradi la temperatura misurata con un termometro in uso nei paesi di lingua inglese. Ripensò anche a quanti uomini di scienza avevano contribuito alla costruzione di uno strumento così necessario e a come il Creatore ha dotato in modo meraviglioso l’uomo di un ingegno tale da provvedere abbondantemente alle sue necessità.