Storia della scala di temperatura Celsius

Termometro Celsius (attaccato ad un barometro) fatto da J.G. Hasselström, Stoccolma, fine del XVIII secolo.

Storia della scala di temperatura Celsius

Anders Celsius si impegnò presto nel problema generale di pesi e misure, incluse le misure di temperatura. Già da studente assisteva il professore di astronomia Erik Burman nelle osservazioni meteorologiche. A quel tempo esisteva una grande varietà di termometri con scale diverse. Forse già in questa fase si rese conto della necessità di una scala internazionale comune.

Una scala di temperatura deve essere basata su una o due temperature standard, chiamate punti fissi. Per questi era naturale scegliere temperature all’interno del dominio di temperatura di interesse pratico, cioè da circa più quaranta a meno venti gradi Celsius moderni. I termometri venivano usati semplicemente in meteorologia, in orticoltura e talvolta per uso interno. Come punti fissi si poteva usare la temperatura del corpo umano o temperature di origine locale come la cella dell’osservatorio di Parigi o la temperatura più alta al sole di Londra. Naturalmente si usavano anche i punti di congelamento e di ebollizione dell’acqua, ma non era evidente che fossero davvero universali e indipendenti dalla latitudine geografica.

Anders Celsius dovrebbe essere riconosciuto come il primo ad eseguire e pubblicare esperimenti accurati volti alla definizione di una scala internazionale di temperatura su basi scientifiche. Nel suo documento svedese “Observations of two persistentdegrees on a thermometer” riporta degli esperimenti per verificare che il punto di congelamento è indipendente dalla latitudine (e anche dalla pressione atmosferica!) e determina la dipendenza dell’ebollizione dell’acqua dalla pressione atmosferica (in eccellente accordo con i dati moderni). Inoltre diede una regola per la determinazione del punto di ebollizione se la pressione barometrica si discosta da una certa pressione standard.

La posizione del grado zero su una scala di temperatura ha creato molte discussioni. La scala francese Réaumur aveva lo zero al punto di congelamento, ma per quanto riguarda le altre scale si collocava lo zero al di fuori della regione di temperatura ordinaria, evitando così la mescolanza di numeri positivi e negativi. Lo zero poteva essere posto ad una bassa temperatura, un metodo usato dall’astronomo danese Ole Rømer e poi adottato da Fahrenheit. Celsius era abituato al termometro Réaumur, ma usò anche un termometro fatto dall’astronomo francese Joseph-Nicolas Delisle con lo zero al punto di ebollizione, creando così una scala invertita con numeri crescenti per temperature decrescenti, ma evitando i numeri negativi.

Questa scala invertita non era così scomoda come pensiamo oggi e serviva al suo scopo.Il cambiamento alla nostra moderna scala diretta era comunque inevitabile nel lungo periodo, ma non ha senso cercare di dare il merito a una singola persona. Linné è stato spesso nominato come l’inventore con riferimento al suo famoso lavoro “Hortus Cliffortianus” del 1737, cinque anni prima della pubblicazione di Celsius.Tuttavia, studiando il lavoro di Linné è ovvio che le poche temperature che menziona sono impossibili come i moderni gradi di Celsius. Linné ha incontrato Fahrenheit in Olanda ed è chiaro che ha usato le temperature Fahrenheit quando è tornato a casa in Svezia. Molto probabilmente Linné abbandonò la scala Fahrenheit quando seppe delle ricerche di Celsius. Dopo la morte di Celsius nel 1744 i termometri con una scala diretta apparvero nelle relazioni di meteorologia sotto diversi nomi, come ‘CelsiusNovum’, ‘Ekström’ e ‘Strömer’. Linné aveva un grande interesse per i termometri, e ordinò un termometro con la scala moderna dal costruttore di strumenti Daniel Ekström intorno al 1744. La scala è menzionata in una dissertazione di Samuel Naucler nel 1745, ma questo non indica Linné come unico inventore della scala moderna. Certamente il cambiamento di scala divenne ovvio per gli scienziati di Uppsala in generale. In un resoconto della storia del termometro nei Proceedings of the Royal Swedish Academy of Sciences 1749, Pehr Wargentin, segretario dell’Accademia delle Scienze, menziona Celsius, il suo successore Strömer e il costruttore di strumenti Ekströmin in relazione alla scala diretta. Linné non è menzionato affatto. Nosingle persona può essere dato il credito.

Dal punto di vista scientifico il contributo più importante alla scala di temperatura moderna è dovuto a Celsius a causa dei suoi attenti esperimenti sui punti fissi. La direzione della scala viene al secondo posto, e non fu certo una grande conquista intellettuale.