Medizinische Entdeckungen

In den Anfängen der Medizin gab es kein Gerät zur Messung der Körpertemperatur eines Patienten. Die Bewertung der Körpertemperatur eines Patienten hing ganz von den persönlichen Beobachtungsmethoden des Arztes ab. Erst im späten sechzehnten Jahrhundert entwickelten Wissenschaftler ein Instrument, mit dem sich Veränderungen der Lufttemperatur feststellen ließen. Erst viele Jahre später wurde ein medizinisches Thermometer konstruiert.

Galileos Thermometer

Die ersten Thermometer wurden entwickelt, um Veränderungen der Lufttemperatur zu messen. Das berühmteste von ihnen wurde von Galilei (1564-1642) im Jahr 1592 erfunden. Das so genannte Luftthermoskop (oder Luftthermometer) bestand aus einem langen Glasrohr mit einem breiten Kolben an einem Ende. Beim Erhitzen der Röhre dehnte sich die Luft im Inneren aus und ein Teil der Luft wurde natürlich ausgestoßen. Das offene Ende des noch warmen Rohrs wurde in einen Wasserkolben gestellt. Als das Rohr abkühlte, zog sich die warme Luft zusammen und zog Wasser in das Rohr. Sobald das System aus Röhre und Wasser einen Gleichgewichtszustand erreicht hatte, führte jede Änderung der Lufttemperatur dazu, dass der Wasserstand in der Röhre stieg oder fiel.

Es gab zwei große Hindernisse für die Akzeptanz des Luftthermoskops. Erstens war es aufgrund der unterschiedlichen Größen der Röhren sehr schwierig, das Gerät zu graduieren und damit eine Gradskala zu erstellen. Zweitens wurde bald festgestellt, dass das Luftthermoskop unzuverlässig war. Es zeigte bei scheinbar gleichen Temperaturen sehr unterschiedliche Werte an.

In den 1660er Jahren erkannte man, dass das offene System nicht nur auf die Temperatur, sondern auch auf den Luftdruck reagierte. Das bedeutete, dass das Instrument sowohl als Barometer als auch als Luftthermometer diente. Diese Erkenntnis kam einige Jahre nach einer Lösung, die 1654 von Herzog Ferdinand II. von Toskana gefunden wurde. Der Herzog konstruierte ein versiegeltes Flüssigkeits-/Glasthermometer, das nicht von Luftdruckschwankungen abhängig war. Durch die Kombination dieses neuen Thermometers mit der 1612 vom italienischen Arzt Santorio Santorre erfundenen Skala war das Gerät komplett.

Perfektionierung des Designs

Europäische Wissenschaftler begannen schnell, das Design des Thermometers zu perfektionieren. Eines der Probleme war die Notwendigkeit eines Instruments, das auf dem Seeweg transportiert werden konnte. Denn herkömmliche Flüssigkeitsthermometer waren durch die Schaukelbewegungen eines Schiffes unzuverlässig. 1695 entwarf der französische Physiker Guillaume Amontons ein Thermometer, das aus einem mit Druckluft gefüllten Rohr bestand, das mit einer Quecksilberschicht bedeckt war. Wenn die Temperatur stieg, dehnte sich die Luft aus, wodurch der Quecksilberspiegel anstieg. Umgekehrt sank das Quecksilber, wenn die Temperatur sank. Ein anderer Franzose, Rene de Reaumur (1683-1757), versuchte, Amontons‘ Konstruktion zu verbessern, indem er das Luft-Quecksilber-System durch eine Mischung aus Alkohol und Wasser ersetzte. Reaumurs Thermometer war insofern bemerkenswert, als er eine 80-Grad-Temperaturskala entwickelte, die auf dem Gefrier- und Siedepunkt von Wasser basierte. Diese Punkte sollten die Grundlage für die weithin akzeptierten Skalen von Celsius und Fahrenheit werden.

Ein digitales Thermometer

Standardisierte Temperatur

Um die Wende zum 18. Jahrhundert war das Fehlen einer Standard-Temperaturskala das wichtigste Problem für Wissenschaftler und Instrumentenbauer. Da der Stand der Glasbläserkunst nicht ausreichte, um identische Thermometerröhren herzustellen, war die Temperaturskala jedes Wissenschaftlers anders. Im Jahr 1717 führte der niederländische Instrumentenbauer Daniel Fahrenheit eine Reihe von quecksilbergefüllten Thermometern mit nahezu identischen Proportionen ein. Die Verwendung von Quecksilber in sehr dünnen Röhren ermöglichte es ihm, die Skala in viele Grade zu unterteilen. Er verwendete den Siedepunkt (212 Grad) und den Gefrierpunkt (32 Grad) von Wasser als Bezugspunkte. Fahrenheit entwickelte die erste Skala, die als weltweiter Standard akzeptiert wurde.

Die Fahrenheit-Skala erfreute sich viele Jahre lang weltweiter Beliebtheit, bis Anders Celsius 1746 die 100-Grad-Skala einführte. Mehrere Wissenschaftler hatten versucht, eine 100-Punkte-Skala populär zu machen, aber Celsius war der erste, der auch den Gefrier- und den Siedepunkt des Wassers als 0- und 100-Grad-Marke verwendete. Ursprünglich setzte Celsius den Gefrierpunkt auf 100 Grad und den Siedepunkt auf 0 Grad. Dies wurde 1747 geändert, als die Celsius-Skala (500 Schritte) an Popularität gewann. Im Jahr 1946 wurde die Celsius-Skala von den meisten Ländern der Welt als offizielle Temperaturskala übernommen.

Das medizinische Thermometer

Das wohl bekannteste Thermometer ist das „Fieberthermometer“, das man in einer Arztpraxis findet. Das Fieberthermometer wurde 1866 von Sir Thomas Clifford Allbutt, einem englischen Arzt, erfunden. Die wichtigsten Merkmale dieses Thermometers waren, dass es relativ kurz war, in der Regel nicht länger als sechs Zoll, und dass es schnell auf die Temperatur des Patienten reagierte. Frühere Instrumente benötigten fast 20 Minuten, um einen genauen Messwert zu erhalten, während Allbutt’s Thermometer in weniger als fünf Minuten das Gleichgewicht erreichen konnte. Dies erleichterte es den Ärzten, den Verlauf eines Fiebers zu verfolgen, da die Temperatur schneller und häufiger gemessen werden konnte.

Moderne Thermometer gibt es in vielen verschiedenen Ausführungen. Es werden neue Thermometer entwickelt, die die Temperatur eines Patienten mit Hilfe von Infrarottechnik messen können. Diese Geräte können die Temperatur einer Person in etwa einer Minute bestimmen und messen die Temperatur im Ohr und nicht im Mund.