Az orvosi felfedezések

Az orvosi szakma legkorábbi napjaiban nem létezett olyan eszköz, amely a beteg testhőmérsékletét mérte volna. A betegek testhőmérsékletének értékelése teljes mértékben az orvos személyes megfigyelési módszereire volt utalva. Csak a tizenhatodik század végén találtak ki a tudósok egy olyan műszert, amely képes volt a levegő hőmérsékletének változását érzékelni. Sok évvel később építettek orvosi tenzimétert.

Galilei hőmérője

Az első hőmérőket a levegő hőmérsékletváltozásának mérésére készítették. Ezek közül a leghíresebbet Galilei (1564-1642) találta fel 1592-ben. A légtermoszkópnak (vagy léghőmérőnek) nevezett eszköz egy hosszú üvegcsőből állt, amelynek egyik végén egy széles gumó volt. Amikor a csövet először felmelegítették, a benne lévő levegő kitágult, és egy része természetesen kilökődött. Amikor még meleg volt, a cső nyitott végét egy vízzel teli lombikba helyezték. Ahogy a cső lehűlt, a meleg levegő összehúzódott, és vizet szívott a csőbe. Amint a cső-víz rendszer elérte az egyensúlyi állapotot, a levegő hőmérsékletének bármilyen változása a csőben lévő víz szintjének emelkedését vagy csökkenését okozta.

A levegő-thermoszkóp elfogadásának két fő akadálya volt. Először is, a csövek eltérő mérete nagyon megnehezítette a készülék beosztását és ezáltal a fokskála felállítását. Másodszor, hamarosan kiderült, hogy a légtermoszkóp megbízhatatlan. Látszólag azonos hőmérséklet esetén nagyon eltérő értékeket mutatott.

Az 1660-as években rájöttek, hogy a nyitott végű rendszer a hőmérséklet mellett a légnyomásra is reagál. Ez azt jelentette, hogy a műszer barométerként és léghőmérőként is működött. Ez a felismerés néhány évvel azután következett be, hogy 1654-ben II Ferdinánd toszkánai herceg megtalálta a megoldást. A herceg olyan zárt, üvegben lévő folyadékkal működő hőmérőt épített, amely nem változott a légnyomás változásával. Ezt az új hőmérőt összekapcsolva az 1612-ben Santorio Santorre olasz orvos által kitalált fokozatokkal, a készülék elkészült.

A szerkezet tökéletesítése

Az európai tudósok gyorsan elkezdtek dolgozni a hőmérő szerkezetének tökéletesítésén. Az egyik kérdés, amellyel foglalkoztak, az volt, hogy olyan műszerre van szükség, amely képes a tengeren utazni. A hagyományos folyékony hőmérőket ugyanis a hajó ringató mozgása megbízhatatlanná tette. 1695-ben Guillaume Amontons francia fizikus olyan hőmérőt tervezett, amely egy sűrített levegővel töltött csőből állt, amelyet egy higanyréteggel fedtek le. A hőmérséklet emelkedésével a levegő kitágult, így a higanyszint emelkedett. Ezzel szemben, ahogy a hőmérséklet csökkent, a higanyszint csökkent. Egy másik francia, Rene de Reaumur (1683-1757) úgy próbálta továbbfejleszteni Amontons tervét, hogy a levegő-higany rendszert alkohol és víz keverékével helyettesítette. Reaumur hőmérője annyiban volt figyelemre méltó, hogy a víz fagyási és forráspontján alapuló 80 fokos hőmérsékleti skálát dolgozott ki. Ezek voltak azok a pontok, amelyek a későbbiekben a szélesebb körben elfogadott Celsius- és Fahrenheit-skálák alapjává váltak.

Szabványosított hőmérséklet

A 18. század fordulóján a tudósok és műszergyártók számára a legfontosabb probléma a szabványos hőmérsékleti skála hiánya volt. Mivel az üvegfúvási technológia szintje túl gyenge volt ahhoz, hogy azonos hőmérőcsöveket készítsenek, minden tudós hőmérsékleti skálája más volt. 1717-ben egy holland műszerész, Daniel Fahrenheit bevezetett egy sor közel azonos arányú, higannyal töltött hőmérőt. A higany nagyon vékony csövekben történő felhasználása lehetővé tette számára, hogy a skálát sok fokba sorolja. Referenciapontként a víz forráspontját (212 fok) és fagyáspontját (32 fok) használta. Fahrenheit dolgozta ki az első olyan skálát, amelyet világszerte szabványként fogadtak el.

A Fahrenheit-skála hosszú évekig, egészen addig, amíg Anders Celsius 1746-ban be nem vezette a 100 fokos skálát. Több tudós is megpróbálta népszerűsíteni a 100 fokos skálát, de Celsius volt az első, aki a víz fagyási és forráspontját is felhasználta a 0 és 100 fokos jelölésként. Eredetileg Celsius a fagyáspontot 100 fokra, a forráspontot pedig 0 fokra helyezte. Ezt 1747-ben megfordították, és ekkor kezdett egyre népszerűbbé válni a Celsius-fok (jelentése “500 lépés”) skála. 1946-ban a Celsius-skálát a világ nagy része elfogadta hivatalos hőmérsékleti skálaként.

Az orvosi hőmérő

Valószínűleg a legismertebb hőmérő az orvosi rendelőkben található hőmérő, vagyis a “klinikai hőmérő”. A klinikai hőmérőt 1866-ban találta fel Sir Thomas Clifford Allbutt angol orvos. Ennek a hőmérőnek fontos jellemzője volt, hogy viszonylag rövid volt, általában nem volt hosszabb hat hüvelyknél, és gyorsan reagált a beteg hőmérsékletére. A korábbi műszereknek közel 20 percre volt szükségük a pontos leolvasáshoz, míg Allbutt hőmérője kevesebb mint öt perc alatt elérte az egyensúlyi állapotot. Ez megkönnyítette az orvosok számára a láz lefolyásának nyomon követését, mivel a hőmérsékletet gyorsabban és gyakrabban lehetett mérni.

A modern hőmérőknek sokféle változata létezik. Új hőmérőket terveznek, amelyek infravörös technológiával képesek leolvasni a beteg hőmérsékletét. Ezek a készülékek körülbelül egy perc alatt képesek meghatározni egy személy hőmérsékletét, és nem a szájból, hanem a fül belsejéből veszik le az értéket.