300 лет под рукой. История ртутного градусника завершается на наших глазах

Термометр стал первым научным медицинским прибором, включившим армию непрофессионалов в сферу медицины.

Как известно, до начала XVII века не существовало универсального способа определения количества выделяемого тепла. В аристотелевской теории материи тепло и холод являлись лишь важными основополагающими качествами. Подобно сухому и влажному тепло и холод были свойствами «первичной материи» для создания элементов земли, воды, воздуха и огня. Количественно степень тепла измерялась весьма грубо и приблизительно. Конечно, дотронувшись до предмета, можно было определить, что он холодный, тёплый или горячий, но этих размытых значений для развития науки было маловато.

Как мерить будем?

Измерение тепла стало вызовом для круга венецианских учёных и практиков рубежа XVI и XVII веков. Основываясь на научном труде «Пневматика» Герона Александрийского (I век н. э.), впервые опубликованном на Западе лишь в 1575 году, несколько авторитетных исследователей начали экспериментировать с идеей расширения воздуха по мере увеличения его нагрева. Первым решением стало появление воздушного термоскопа, создание которого, видимо, стоит рассматривать как совместное изобретение кружка учёных, в который входили Галилео Галилей, Санторио Санторио, Джованни Франческо Сагредо и другие великие естествоиспытатели того времени.

К слову, идея измерения температуры владела тогда многими умами, и похожие инструменты разрабатывались и в других частях Европы. Для того чтобы термоскоп превратился в термометр, к нему необходимо было добавить числовую шкалу. С этим сразу же возникли проблемы, и устраивающий всех стандарт температуры долго оставался темой для дискуссий. Дело в том, что каждый учёный предлагал свои собственные деления шкалы, зачастую основанные на различных контрольных точках.

Веское слово ботаника

Лишь в начале XVIII века учёным удалось договориться о нескольких точках отсчёта (таких, например, как нормальная температура тела, температура кипения воды, температура смеси льда, хлорида аммония и воды и т. д.), что в итоге привело к появлению ряда температурных шкал. Самые известные и продержавшиеся до настоящего времени были разработаны Габриелем Фаренгейтом (1686–1736) и Андерсом Цельсием (1701–1744).

Свой спиртовой термометр немецкий физик и изобретатель Фаренгейт придумал в 1709 году, а ртутный – в 1714‑м. В 1724 году он ввёл стандартную температурную шкалу, которая была использована для точной записи изменения температуры. Сегодня с довольно неудобной шкалой Фаренгейта не могут расстаться лишь США.

Шведский математик и астроном Цельсий создал свою шкалу в 1742 году. Его термометр был откалиброван со значением 100° для точки замерзания воды и 0° для точки её кипения. В 1745 году, через год после смерти Цельсия, шкала для удобства была перевёрнута «с ног на голову» шведским ботаником Карлом Линнеем и в таком виде используется по настоящее время, став стандартной научной температурной шкалой. В течение многих лет термометр со стоградусной шкалой Цельсия называли просто шведским термометром.

Все мы немного медики

Следует заметить, что изначально некоторые доктора возражали против широкого введения термометра в медицину, воспринимая его как угрозу своему опыту и практике. Если простой инструмент, изготовленный из стекла и ртути, мог указывать, здоров пациент или болен, жив он или уже мёртв, возникал риск потерять не только свой авторитет, но и средства к существованию. Тем не менее вместо запретов врачи постепенно смогли перестроить иерархию медицинского труда таким образом, что в неё вошли даже пациенты и их родственники наряду с медсёстрами и врачами при сохранении главенствующего положения врача. Общепринятая шкала температур впервые позволила большой группе людей вносить свой вклад в создание единой картины болезни, в сбор информации, на основании которой врач мог выстраивать своё мнение о течении заболевания и принимать решение о необходимом лечении. Сегодня помимо температуры мы самостоятельно можем отслеживать своё давление, потребление калорий, уровень сахара в крови и т. д.

Ставка на простоту и миниатюрность

Термометры оставались громоздкими и не слишком удобными в применении очень долгое время. До середины XIX века их длина составляла около 30 см, а снятие показаний занимало целых 20 минут. Сделать термометр портативным удалось английскому врачу сэру Клиффорду Аллбату в 1867 году. Уменьшенную версию прибора длиной всего 15 см любой врач мог запросто носить в кармане, а время измерения температуры сократилось при этом до пяти минут.

Пожалуй, самый необычный для своего времени термометр придумал в конце XIX века потомственный немецкий часовщик Мориц Иммиш. В 1881 году проживавший к тому времени в Лондоне мастер получил патент на удивительно маленький, диаметром около 3 см термометр, напоминавший круглые карманные часы. Прибор регистрировал температуру при сжимании его в ладони и работал на принципе переменных свойств расширяющейся жидкости в трубке Бурдона. Этот металлический инструмент был более прочным, чем современные стеклянные термометры, наполненные ртутью. Скорость температурного расширения и циферблатный индикатор позволяли получить очень точные показания. Небольшой размер устройства сделал его весьма популярным в Европе и Америке. За своё изобретение Иммиш получил несколько наград на международных выставках.

Консерваторам в утешение

Наиболее точными измерителями температуры человеческого тела на протяжении последних веков остаются ртутные термометры. Но дни их уже сочтены. Согласно подписанной Россией Минаматской конвенции, все содержащие ртуть приборы, включая градусники и тонометры, признаны чрезвычайно опасными и попадающими под запрет. В нашей стране он начнёт действовать начиная с 2020 года.

Для тех, кто привык к ртутному градуснику, но опасается токсичности паров ртути в случае его повреждения, можно посоветовать присмотреться к совершенно безопасному термометру, заполненному вместо ртути синеватым галлиевым сплавом – галинстаном. Визуально этот градусник отличается от привычного лишь маркировкой корпуса экологичным зелёным цветом. Такой термометр выдаёт точные показания, но ощутимо дороже своего ртутного собрата, а ещё его довольно утомительно стряхивать. Из-за особых характеристик сплава хранить этот прибор следует при температурах выше минус 15°. Иначе его может разорвать.

Безопасность в обмен на точность

В качестве альтернативы привычному всем ртутному градуснику рынок активно захватывают разнообразные цифровые приспособления, считывающие показания посредством встроенной в них электроники.

Они измеряют температуру с помощью чувствительного датчика и показывают результат на цифровом дисплее. Одними из самых ходовых стали модели для измерения температуры внутри слухового прохода. При всей их простоте и надёжности существуют тем не менее факторы, которые делают показания такого термометра в некоторых случаях спорными, например при неправильном размещении во внешнем слуховом проходе и блокировании канала ушной серой. Факторы, вызывающие ошибку, как правило, дают показания ниже истинного значения, поэтому повышение температуры может не обнаруживаться.

Среди цифровых градусников существуют модели для измерения температуры под мышкой или во рту. Некоторые из них снабжены звуковой сигнализацией, которая оповещает о том, что процедура измерения температуры окончена, и электронной памятью для отслеживания динамики изменения температуры. Погрешность измерения цифровых термометров обычно не превышает пары десятых градуса, но даже слегка севшая батарейка может иногда выдать неожиданный и пугающий результат.

Самые современные из представленных на рынке термометров, конечно же, бесконтактные инфракрасные, способные обрабатывать инфракрасное излучение, идущее от любых нагретых предметов. Они безопасны, универсальны, удобны в применении (особенно при необходимости массового и быстрого измерения температуры у большого числа людей), достаточно точны при регулярной проверке и калибровке, но при этом весьма дороги. Пожалуй, единственное, что может сбить их показания с толку, – это плачущий навзрыд ребёнок. Решение этой проблемы пока остаётся им не по зубам.