
Héroes de la temperatura: de pie sobre los hombros de gigantes
La historia de la termometría es una historia de descubrimientos, errores y perspectivas innovadoras. Comienza con los primeros intentos en la antigüedad por comprender el calor y el frío, y continúa con la ingeniosa simplicidad del termoscopio de Galileo Galilei hasta los termómetros de resistencia de platino (SPRT) estándar de alta precisión de nuestro tiempo.
Cada avance en la historia de la termometría se basa en el conocimiento y los experimentos de los científicos que nos precedieron. Daniel Gabriel Fahrenheit, Anders Celsius, William Thomson (Lord Kelvin) y muchos otros no sólo desarrollaron escalas de temperatura, sino que revolucionaron nuestra comprensión del calor y la energía. Sin sus ideas y métodos de medición, hoy en día sería impensable una medición fiable de la temperatura.
Nos apoyamos en los hombros de estos “héroes de la temperatura” . Su trabajo influye no sólo en la ciencia actual, sino también en nuestra vida moderna. Te llevaré en un viaje a través de la historia de la termometría, desde los primeros experimentos sencillos hasta la medición de temperatura altamente precisa de la actualidad.
Introducción – Historia de la termometría
La temperatura es una de las magnitudes físicas más importantes en nuestra vida cotidiana. Sin una medición precisa de la temperatura, muchas cosas serían más complicadas o incluso peligrosas. Pero no siempre fue así. Durante siglos, la gente no tuvo forma de medir la temperatura con precisión. Sólo con el desarrollo de los primeros termómetros en los siglos XVI y XVII comenzó una nueva era de la ciencia y la tecnología. ¿Cómo han evolucionado los termómetros a lo largo del tiempo? ¿Y qué hitos han llevado la medición de temperatura al nivel de precisión actual?
Contenido
¿Por qué es importante la medición de temperatura?
La temperatura influye en nuestra vida diaria más de lo que solemos darnos cuenta. Desde coger la chaqueta por la mañana hasta preparar el café perfecto o controlar la calefacción en invierno, muchas cosas serían poco prácticas o incluso peligrosas sin una medición precisa de la temperatura.
Incluso en la cocina, la temperatura juega un papel clave. Al cocinar u hornear, determina el sabor y la consistencia. Un filete solo queda perfecto cuando se alcanza la temperatura central adecuada, y el chocolate se derrite a la temperatura corporal, por eso resulta tan agradable en la lengua. Incluso el café de la mañana sólo sabe bien cuando está suficientemente caliente, pero no tanto como para quemarte la lengua.
La temperatura es importante no sólo al preparar los alimentos, sino también al almacenarlos. Un refrigerador debe ser lo suficientemente frío para mantener los alimentos frescos, pero no tan frío como para que las frutas y verduras se congelen.
La medición de la temperatura también es indispensable en la atención sanitaria. Cuando tenemos fiebre, un termómetro nos da inmediatamente una evaluación de si se trata de un resfriado inofensivo o posiblemente de una enfermedad más grave.
Un vistazo rápido al termómetro a menudo determina cómo nos vestimos o qué actividades realizamos. Si afuera hace frío, nos abrigamos; cuando la temperatura es alta, usamos ropa ligera. La temperatura también es crucial para nuestra seguridad en la carretera: a temperaturas bajo cero puede formarse hielo negro.
En última instancia, la medición de la temperatura es una ayuda invisible que hace que nuestras vidas sean más seguras, más cómodas y más saludables. Ya sea en el desayuno, en el trabajo o en la calle, determina muchas decisiones sin que nos demos cuenta.
Breve avance del desarrollo de la termometría
La historia de la medición de temperatura se remonta a mucho tiempo atrás. Ya en la antigüedad los eruditos intentaron comprender el calor y el frío, pero no fue hasta los siglos XVI y XVII cuando surgieron las primeras escalas mensurables. Alrededor de 1593, Galileo Galilei desarrolló el primer termoscopio, que permitía ver los cambios de temperatura pero aún no proporcionaba valores precisos. En el siglo XVIII, investigadores como Fahrenheit, Celsius y Réaumur introdujeron escalas de temperatura precisas que sentaron las bases de los métodos de medición modernos. Con la revolución industrial llegaron nuevas tecnologías como el termómetro de mercurio, los termómetros de resistencia eléctrica y más tarde los sensores digitales.
Hoy en día, la Escala Internacional de Temperatura de 1990 (ITS-90) permite una medición de temperatura altamente precisa y globalmente uniforme. Se basa en puntos fijos definidos, incluido el punto triple del agua (0,01 °C) .
Los termómetros de resistencia de platino estándar (SPRT) se utilizan para mediciones de alta precisión, lo que permite realizar mediciones con una exactitud en el rango de microkelvin.
Este desarrollo muestra cómo las observaciones simples se convirtieron en un estándar científico.
Primeros intentos de medición de temperatura
Antes de que existieran los termómetros, la gente tenía que estimar las diferencias de temperatura de una manera simple y a menudo subjetiva. En la antigüedad, no existían escalas ni métodos precisos de medición, pero diferentes culturas desarrollaron métodos para evaluar aproximadamente el calor y el frío.
El método más sencillo: sentir con la mano
La forma más obvia de evaluar la temperatura era el tacto. La gente ponía las manos en el sol, en el agua o en el viento para sentir calor o frío. Pero este método era propenso a errores: nuestra piel se adapta rápidamente a las temperaturas, por lo que a menudo solo percibimos diferencias relativas.
La expansión del aire como indicador temprano de temperatura
Incluso en la antigüedad, los eruditos observaron que el aire se expande cuando está caliente y se contrae cuando está frío. Aunque no se conoce ninguna persona específica que haya hecho esta observación, los primeros científicos utilizaron este principio para desarrollar dispositivos simples basados en la expansión del aire.
Significado médico: La temperatura del cuerpo.
La temperatura jugó un papel importante en la medicina antigua. El médico griego Hipócrates (aprox. 460–370 a. C.) recomendó evaluar la temperatura de un paciente tocándole la frente o las manos. Esta fue una forma temprana de diagnóstico que todavía se utiliza en medicina hoy en día, aunque ahora tenemos termómetros para la fiebre.
Aunque los métodos de la antigüedad eran rudimentarios, sentaron las bases para desarrollos posteriores. La observación de la expansión del aire condujo posteriormente al desarrollo del termoscopio, y la evaluación de la temperatura médica demostró la importancia de la termometría en la vida cotidiana.
Primeras consideraciones teóricas en la antigüedad (por ejemplo, por filósofos como Empédocles o Aristóteles)
Mucho antes de que existieran los termómetros, los filósofos antiguos estaban interesados en los conceptos de calor y frío. Como aún no disponían de métodos de medición física, interpretaban la temperatura basándose en fenómenos naturales y principios filosóficos. Dos de los pensadores más importantes en este campo fueron Empédocles (siglo V a.C.) y Aristóteles (siglo IV a.C.) , cuyas ideas influyeron en el pensamiento científico durante siglos.
Empédocles: La teoría de los cuatro elementos y la temperatura como propiedad de la materia
Empédocles fue uno de los primeros filósofos que intentó explicar la naturaleza a través de elementos fundamentales. Desarrolló la teoría de los cuatro elementos, según la cual todo está formado por cuatro sustancias básicas: fuego, agua, aire y tierra. El calor se asociaba con el fuego y el aire, mientras que el frío se asociaba con el agua y la tierra. Según esta teoría, la temperatura no era una magnitud física independiente, sino una propiedad de los propios elementos.

Este enfoque se ha utilizado como base para las ciencias naturales durante siglos. Sólo mucho más tarde se comprendió que la temperatura no depende de los cuatro elementos, sino del movimiento de las moléculas, un concepto que sólo se desarrolló en los tiempos modernos a través de la teoría cinética de los gases.
Aristóteles: El calor como contrapartida del frío
Aristóteles amplió las ideas de Empédocles y desarrolló un modelo en el que el calor y el frío actuaban como principios opuestos. Creía que cada material poseía naturalmente una cierta “calidez natural” o “frío natural” que podía cambiar debido a influencias externas. Según Aristóteles, el calor estaba asociado con el ascenso (por ejemplo, el aire caliente o las llamas), mientras que el frío conducía a la condensación y al enfriamiento.
Aristóteles asignó propiedades específicas a los cuatro elementos:
• Fuego: caliente y seco
• Agua: fría y húmeda.
• Suelo: frío y seco.
• Aire: caliente y húmedo

Estas clasificaciones formaron la base para su comprensión del calor y el frío como propiedades fundamentales de la materia.
Estas ideas se utilizaron en la medicina, la alquimia y la filosofía natural durante siglos. La temperatura jugó un papel particularmente importante en la medicina humoral de Hipócrates y Galeno: se creía que el equilibrio de fluidos “calientes” y “fríos” en el cuerpo determinaba la salud.
De la filosofía a la ciencia de la medición
Aunque las teorías antiguas aún no permitían realizar mediciones precisas, sentaron las bases para la comprensión científica de la temperatura. La idea de que el calor y el frío son cantidades naturales y mensurables condujo finalmente al desarrollo de los primeros dispositivos de medición de temperatura en los siglos XVI y XVII.
Hoy sabemos que la temperatura es una consecuencia del movimiento de los átomos y las moléculas, un concepto que tiene poco que ver con las ideas antiguas. Sin embargo, queda claro que los filósofos intentaron explicar la temperatura sistemáticamente hace más de 2000 años.
La invención del primer termómetro
Siglo XVI – Galileo Galilei y el termoscopio (hacia 1593)
A finales del siglo XVI se inició la investigación sistemática sobre la medición de la temperatura. Uno de los primeros avances importantes fue el termoscopio, que se atribuye a Galileo Galilei (ca. 1593). De hecho, la autoría exacta es objeto de controversia, ya que otros científicos como Giambattista della Porta también describieron dispositivos similares. Lo que es seguro, sin embargo, es que Galileo desarrolló aún más el concepto y lo utilizó por primera vez para observaciones físicas.

El termoscopio era un dispositivo simple que podía hacer visibles los cambios de temperatura. Consistía en una bola de cristal llena de aire, que a través de un tubo estrecho conducía a un recipiente con agua. Cuando el aire en la bola se calentó, se expandió y empujó el agua del tubo hacia abajo. Cuando el aire se enfrió, se contrajo y el agua volvió a subir. Aunque esto permitió observar cualitativamente un cambio de temperatura, no existía una escala uniforme para determinar mediciones precisas.

Un problema importante del termoscopio era que reaccionaba no sólo a la temperatura sino también a los cambios en la presión del aire. Esta dependencia dificultó la realización de mediciones precisas y posteriormente condujo al desarrollo de termómetros que utilizaban líquidos como alcohol o mercurio que funcionaban independientemente de la presión ambiental.
A pesar de estas limitaciones, el termoscopio fue un hito importante. Sentó las bases para desarrollos posteriores en termometría e inspiró a científicos como Santorio Santorio, quien fue el primero en agregar una escala para registrar numéricamente las diferencias de temperatura. Así, el termoscopio fue el primer intento de hacer visibles sistemáticamente los cambios de temperatura.
El siglo XVII – Los primeros termómetros con escala de Santorio Santorio y Fernando II de Medici
En el siglo XVII se produjeron grandes avances en la medición de la temperatura. Aunque el termoscopio de Galileo Galilei ya era capaz de hacer visibles los cambios de temperatura, carecía de una escala para obtener valores mensurables. Dos científicos jugaron un papel importante en la historia de la termometría: Santorio Santorio y Fernando II de Médici .
Santorio Santorio: El primer termómetro con escala (ca. 1612)
El médico y científico italiano Santorio Santorio (1561-1636) fue uno de los primeros en desarrollar un termómetro con escala . Santorio era conocido por su trabajo en metrología médica y combinó el principio del termoscopio con una escala numérica para permitir comparaciones objetivas de temperatura.
Su termómetro consistía en un tubo de vidrio lleno de alcohol y provisto de una escala. Sin embargo, todavía no era completamente independiente de la presión del aire, por lo que las fluctuaciones en el entorno podrían influir en los resultados de la medición. Sin embargo, fue un paso decisivo porque permitió por primera vez registrar y comparar cuantitativamente los cambios de temperatura. Santorio utilizó su termómetro particularmente en medicina para medir la temperatura corporal : un precursor del moderno termómetro para la fiebre.
Fernando II de Médici: El primer termómetro de líquido cerrado (ca. 1654)
Otro gran avance vino de Fernando II de Médici (1610-1670) , Gran Duque de Toscana y entusiasta científico natural. Bajo su patrocinio, los investigadores de la Accademia del Cimento desarrollaron un termómetro que utilizaba alcohol o vino como líquido de medición .
Lo especial de este termómetro era que, en comparación con los dispositivos anteriores, tenía un capilar sellado , lo que significaba que se veía menos afectado por las fluctuaciones en la presión del aire. Por tanto, representó un paso importante hacia el desarrollo de escalas de temperatura estables.

Los termómetros de los Medici sentaron las bases para el trabajo posterior de Daniel Gabriel Fahrenheit , quien inventó el termómetro de mercurio en el siglo XVIII.
El trabajo de Santorio Santorio y Fernando II de Medici marcó un primer punto de inflexión en la historia de la medición de la temperatura.
El primer termómetro con escala de Santorio y el termómetro de líquido más avanzado , que estaba menos influenciado por la presión atmosférica, allanaron el camino para escalas de temperatura posteriores y el desarrollo de instrumentos de medición más precisos.
Primeros intentos de una escala de temperatura
Con el desarrollo de los primeros termómetros en el siglo XVII, surgió la necesidad de hacer comparables las mediciones de temperatura. Sin una escala uniforme, las lecturas de temperatura eran puramente relativas y dependían de instrumentos de medición individuales. Los primeros intentos de definir una escala de temperatura provinieron de diferentes científicos que utilizaron diferentes puntos de referencia.
Ole Rømer y la primera escala de temperatura documentada (1701)
El astrónomo y físico danés Ole Rømer (1644-1710) fue uno de los primeros en desarrollar una escala de temperatura sistemática. Su escala fijó el punto de congelación del agua en 7,5° y el punto de ebullición en 60° . Esto hizo que las mediciones de temperatura fueran reproducibles por primera vez.
Sin embargo, la escala de Rømer tenía algunas desventajas: la elección de sus puntos fijos era arbitraria y la división no era particularmente práctica. Sin embargo, fue un paso importante hacia la estandarización de la medición de la temperatura.
Escala de temperatura de Isaac Newton (1701)
Casi al mismo tiempo , Isaac Newton (1643-1727) propuso una escala de temperatura que estaba más basada en la experiencia práctica.

En lugar de utilizar puntos fijos absolutos como el punto de congelación o ebullición del agua, Newton basó sus cálculos en fenómenos de temperatura cotidianos y les asignó valores en una escala. Sus aproximadamente 20 puntos de escala incluían “aire frío en invierno” como punto de referencia bajo y “carbones encendidos en el fuego de la cocina” como punto fijo superior.
Más tarde, Newton utilizó la temperatura de fusión de la nieve (0°) como punto de referencia y midió otras temperaturas relativas a ella utilizando la expansión del mercurio.
La escala de Newton fue pensada principalmente para fines científicos y posteriormente fue sustituida por escalas más precisas. Sin embargo, fue importante en el camino hacia la termometría moderna.
Desarrollo de escalas de temperatura uniformes
Las bases para escalas más precisas
Las primeras escalas de temperatura aún no estaban universalmente estandarizadas. Diferentes investigadores utilizaron distintos puntos de fijación y muchas escalas se basaron en experiencias subjetivas. Las escalas como las de Ole Rømer (1701) o Isaac Newton (1701) tampoco estaban lejos. Con el mayor desarrollo de la termometría en el siglo XVIII, se hizo evidente que era necesaria una escala de temperatura uniforme.
No fue hasta el siglo XVIII que científicos como Daniel Gabriel Fahrenheit , Anders Celsius y René Antoine Ferchault de Réaumur lograron desarrollar escalas generalmente aceptadas que eventualmente se convirtieron en la base de la medición moderna de la temperatura.
Daniel Gabriel Fahrenheit (1724) – Termómetro de mercurio y escala Fahrenheit
En 1724, el físico alemán Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) introdujo una de las primeras escalas de temperatura estandarizadas, que todavía se utiliza hoy en día, por ejemplo, en Estados Unidos. Además de la escala, también desarrolló el primer termómetro de mercurio fiable , que permitía realizar mediciones más precisas que los termómetros de alcohol anteriores.
El termómetro de mercurio: mediciones más precisas
Fahrenheit experimentó inicialmente con termómetros de alcohol , pero descubrió que el alcohol se congela a bajas temperaturas y se expande de manera desigual a temperaturas más altas. Por ello, comenzó a utilizar mercurio como líquido de medición.
Los beneficios del mercurio:
- Permanece líquido en un amplio rango de temperaturas (-39 °C a 357 °C).
- Se expande linealmente , lo que permite mediciones más precisas.
- No se evapora fácilmente , lo que prolonga la vida útil del termómetro.
Con estas propiedades, el termómetro de mercurio se convirtió en el método estándar para medir la temperatura en la ciencia y la tecnología.
La escala Fahrenheit: tres puntos fijos para la medición de la temperatura
Fahrenheit estableció tres puntos fijos para su escala de temperatura:
- 0 °F : La temperatura más baja que alcanzó con una mezcla de hielo, agua e hidróxido de amonio.
- 32 °F : punto de congelación del agua
- 96 °F : Temperatura corporal de una «persona sana»
- 212 °F : punto de ebullición del agua
Estos puntos fijos permitieron una escala reproducible que funcionaba independientemente de los termómetros individuales.
La escala Fahrenheit se hizo popular rápidamente en Inglaterra y las colonias británicas , pero fue reemplazada por la escala Celsius en la mayoría de los países durante los siglos XIX y XX. Hoy en día se utiliza casi exclusivamente en Estados Unidos .
La escala de Réaumur (1730)
En 1730, el científico francés René Antoine Ferchault de Réaumur (1683-1757) desarrolló una escala de temperatura para termómetros de alcohol que se utilizó durante mucho tiempo en Francia y partes de Europa.

Características de la escala de Réaumur
- 0 °Ré : punto de congelación del agua
- 80 °Ré : punto de ebullición del agua
Réaumur eligió una división en 80 grados porque asumió que el alcohol se expande linealmente con la temperatura. Sin embargo, esta suposición resultó ser inexacta porque los líquidos se expanden de manera diferente a diferentes temperaturas.
La escala Réaumur se utilizó principalmente en Francia, Italia y Rusia , pero perdió importancia con la introducción de la escala Celsius .
Anders Celsius (1742) – Escala Celsius
En 1742, el astrónomo y físico sueco Anders Celsius (1701-1744) desarrolló una nueva escala de temperatura, que más tarde se convirtió en el estándar internacional . A diferencia de la escala Fahrenheit, la Celsius utilizaba una división decimal , lo que permitía un manejo intuitivo.
La escala Celsius
En su obra Observationer om dos grados de graduación en un termómetro, Celsius propuso una escala de temperatura con dos puntos fijos a presión normal:
- 0 °C : El punto de ebullición del agua .
- 100 °C : El punto de congelación del agua .
Esta escala inversa fue inicialmente inusual. Después de la muerte de Celsius en 1744, sus estudiantes, especialmente Carl von Linné (1707-1778), hicieron campaña por una inversión de la escala. Esto fijó el punto de congelación en 0 °C y el punto de ebullición en 100 °C , un orden más intuitivo que fue aceptado en todo el mundo.
Ventajas de la escala Celsius
La escala Celsius tenía dos ventajas importantes sobre las escalas de temperatura anteriores:
- Fácil de usar: La división decimal en 100 pasos facilita las mediciones y los cálculos.
- Puntos fijos precisos: La escala se basaba en las propiedades físicas del agua (a presión normal), que eran reproducibles en todas partes.
La escala Celsius y su significado en la actualidad
Hoy en día, la escala Celsius, expresada en grados Celsius (°C), es una de las escalas de temperatura más utilizadas y se emplea como estándar para mediciones de temperatura en casi todos los países. La escala Fahrenheit todavía se utiliza sólo en Estados Unidos y en algunos países.
La escala Celsius también forma la base de la escala Kelvin (K) utilizada en la ciencia. Se aplica lo siguiente:
0 °C = 273,15 K (Kelvin comienza en el cero absoluto).
La introducción de la escala Celsius fue otro paso importante en la termometría. Gracias a su estructura sencilla, sus puntos fijos claros y su manejo intuitivo, se convirtió rápidamente en el estándar internacional. Aunque el propio Anders Celsius no vivió para ver la escala actual, su trabajo es uno de los avances más importantes en la historia de la medición de la temperatura.
La escala Kelvin (1848)
En 1848, el físico escocés William Thomson, Lord Kelvin (1824-1907) introdujo la primera escala de temperatura absoluta . La escala Kelvin (K) se basa en el cero absoluto , la temperatura más baja posible en la que cesa todo movimiento térmico. La escala Kelvin (1848) es la primera escala de temperatura absoluta con base científica.
Características de la escala Kelvin:
- 0 K : Cero absoluto (-273,15 °C).
- 273,15 K : Punto de congelación del agua (0 °C).
- 373,15 K : punto de ebullición del agua (100 °C).
La escala Kelvin se utiliza especialmente en ciencia, física y termodinámica porque es independiente de puntos fijos específicos como el agua y se basa en el movimiento energético de las partículas .
La escala Kelvin es ahora la escala de temperatura oficial del Sistema Internacional de Unidades (SI) . Una gran ventaja del Kelvin es que permite valores de temperatura sin números negativos.
Fuentes
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derechos de imagen
“Cuatro elementos de la alquimia”, dominio público, disponible en Wikimedia Commons
“Los cuatro elementos” en la Catedral Imperial de Königslutter – August von Essenwein (1831-1892); Adolf Quensen (1851-1911), dominio público, fotografiado por Rabanus Flavus, Wikimedia Commons, 15 de febrero de 2012
Retrato de Galileo Galilei, pintado por Domenico Tintoretto (1602-1607), fotografía del Museo Marítimo Nacional, Greenwich, Londres, disponible en Wikimedia Commons
Fotografía del termoscopio de Galileo Galilei en el Museo de Artes y Oficios, tomada por Chatsam, con licencia CC BY-SA 3.0 – disponible en Wikimedia Commons
Termómetro de los Medici – Accademia del Cimento. (1667) – Saggi di Naturali Experiencianze
Retrato de Sir Isaac Newton, Escuela inglesa, ca. 1715-1720, Wikimedia Commons
Avión de combate Réaumur, RAF (1730). Observaciones sobre la construcción de termómetros