¿Cómo se inventaron el termómetro y la escala Celsius?

Antes de Fahrenheit y Celsius, cada termómetro medía distinto

Hoy cualquier termómetro Celsius marca lo mismo en cualquier parte del mundo, pero a comienzos del siglo XVIII eso no existía: circulaban unas treinta escalas distintas, cada una con su propio cero, y ni siquiera se ponían de acuerdo en qué dirección debían subir los números.^[3] El francés Delisle ponía el cero en el punto de ebullición del agua, así que sus números bajaban cuanto más calor hacía. El inglés Hauksbee usaba como referencia el “sol cálido de Londres”. El danés Ole Rømer —más conocido por haber medido la velocidad de la luz observando los eclipses de las lunas de Júpiter— ubicaba su cero en lo que hoy serían unos 18 o 19 grados bajo cero.^[3] Dos termómetros de fabricantes distintos, puestos en el mismo cuarto, simplemente no coincidían.

El problema no era solo de calibración: era que nadie había definido puntos fijos confiables, temperaturas que cualquiera pudiera reproducir en cualquier lugar para calibrar su propio instrumento contra el de otro. Eso fue lo que resolvieron, por separado y con soluciones distintas, un instrumentista alemán radicado en Holanda y un astrónomo sueco.

Daniel Gabriel Fahrenheit partió de la escala de Rømer y la perfeccionó. En el paper que publicó en 1724 en las Philosophical Transactions de la Royal Society de Londres, describe cómo fijó su punto más frío con una mezcla de agua, hielo y sal —de amoníaco o incluso sal marina—, y un punto de referencia caliente tomado de la temperatura de la sangre de una persona sana.^[1] Calibrado así, el agua pura terminaba helándose e hirviendo en números que no tenían nada de redondos: en ese mismo paper, en una tabla donde comparaba el punto de ebullición de distintos líquidos, Fahrenheit anota el agua de lluvia hirviendo a 212° en su propia escala, el espíritu de vino a 176° y el espíritu de nitro a 242°.^[1] No calibró pensando en el agua: calibró con sus dos puntos de referencia, y el agua cayó donde cayó.

Anders Celsius, profesor de astronomía en Uppsala, tomó el camino contrario: en 1742 publicó, en las actas de la Academia de Ciencias de Suecia, un paper titulado “Observationer om twänne beständiga grader på en Thermometer” (dos grados constantes en un termómetro), en el que proponía usar directamente los dos puntos del agua —su congelación y su ebullición— y dividir la distancia entre ambos en 100 partes iguales.^[2] Fue un diseño más simple y más fácil de reproducir en cualquier parte del mundo con solo agua y hielo. Pero con una diferencia enorme con la escala que lleva su nombre hoy: la de Celsius estaba al revés. Ponía el 0 en el punto de ebullición del agua y el 100 en el de congelación, de modo que cuanto más frío hacía, más alto marcaba el termómetro.

Cómo lo sabemos

La evidencia no son relatos de segunda mano: son los dos papers originales. El de Fahrenheit está en las actas de la Royal Society de 1724, escrito en latín, y en él describe paso a paso cómo construyó su punto fijo frío (una mezcla de hielo, agua y sal, elegida porque esa combinación siempre se estabiliza en la misma temperatura, sin importar cuánto hielo o sal se use de más) y cómo usó la sangre de una persona sana como segundo punto de referencia. En una tabla aparte, registra los puntos de ebullición de distintos líquidos medidos con su propio termómetro ya calibrado: ahí es donde queda documentado que el agua hierve en 212° de su escala.

El de Celsius, publicado dieciocho años después en las actas de la Academia de Ciencias de Suecia, es igual de meticuloso: antes de proponer su escala, pasó años comprobando que el punto de congelación del agua no cambiaba con la presión atmosférica ni con la latitud —lo verificó con el mismo tipo de termómetro en Tornio, Uppsala y París— y que el punto de ebullición sí dependía de la presión del aire, por lo que definió con precisión a qué presión barométrica debía medirse (751,2 mmHg). Fue, en ese sentido, el primero en proponer una escala pensada para ser idéntica en cualquier lugar del planeta, no solo reproducible entre dos termómetros del mismo taller.

Lo que los historiadores de la ciencia no pueden reconstruir con la misma precisión es quién exactamente invirtió la escala de Celsius a la forma que usamos hoy. Después de su muerte en 1744, empezaron a aparecer termómetros suecos —fabricados o calibrados por personas como Ekström y Strömer, con el nombre “Celsius Novum”— que ya traían el 0° en la congelación. El propio Carl Linneo, el botánico, usó esa versión invertida en sus registros meteorológicos. Pero no hay un documento que diga “fulano decidió invertirla”: fue un cambio que varios instrumentistas adoptaron casi al mismo tiempo, probablemente porque les resultaba más intuitivo que el número subiera con el calor.

Lo que se suele decir mal

Es común leer que “Linneo invirtió la escala de Celsius”, como si hubiera sido una decisión puntual de una sola persona. Los historiadores que estudiaron el tema de cerca, revisando los termómetros y registros suecos de la época, concluyen lo contrario: la escala empezó a fabricarse ya invertida en varios talleres casi en simultáneo apenas murió Celsius, y asignarle el mérito (o la decisión) a una sola persona sería, además de difícil de probar, una simplificación de cómo ocurren muchos cambios en la ciencia: no por una idea genial de un individuo, sino porque una versión más cómoda termina imponiéndose sola.

Tampoco es cierto que Fahrenheit haya elegido sus números al azar o por capricho. Lo que hoy parece arbitrario —32° y 212° para el agua— fue la consecuencia lógica de haber definido primero otros dos puntos, y de haber usado esos dos para calibrar todo lo demás. Fue, a su manera, tan sistemático como Celsius: solo que partió de referencias distintas.