El nacimiento de la escala Celsius
¿Sabías que Anders Celsius originalmente la hizo 'al revés'?
Cuando consultas el pronóstico del tiempo y ves una temperatura en grados Celsius, estás mirando una escala que lleva el nombre de un hombre que nunca pretendió que funcionara como lo hace hoy. La historia de la escala Celsius es un relato de lógica invertida, corrección póstuma y un nombramiento oficial sorprendentemente tardío, que no ocurrió hasta 204 años después de la muerte del inventor.
Anders Celsius: primero astrónomo, después termometristasegundo
Anders Celsius nació en Uppsala, Suecia, en 1701, en el seno de una familia de académicos. Su padre era profesor de astronomía; sus abuelos, un matemático y un astrónomo. La ciencia corría por su sangre. El propio Celsius se convirtió en profesor de astronomía en la Universidad de Uppsala en 1730, y esa era su verdadera vocación. Su trabajo científico serio se centró en dos grandes problemas de la época: la naturaleza de la aurora boreal y la forma precisa de la Tierra.
En la cuestión de la forma de la Tierra, Celsius participó activamente en una genuina controversia científica. Isaac Newton había argumentado que la Tierra abultaba en el ecuador y se aplanaba en los polos, es decir, un "esferoide oblato". Los científicos franceses, encabezados por la familia Cassini, insistían en que ocurría lo contrario. Celsius se unió a la expedición francesa a Laponia de 1736-1737, viajando al Círculo Polar Ártico para realizar mediciones geodésicas precisas. Los datos apoyaron a Newton. La Tierra está, en efecto, aplanada en los polos. Celsius regresó como un celebrado hombre de ciencia.
El termómetro fue casi un proyecto secundario.
La escala original: invertida por diseño
En 1742, Celsius publicó un artículo en los Anales de la Real Academia Sueca de Ciencias en el que proponía una escala termométrica estandarizada con dos puntos fijos: el punto de ebullición del agua y el punto de congelación. Ambas eran elecciones sólidas, reproducibles en cualquier laboratorio. Sin embargo, su asignación de números era la opuesta a la que usamos hoy.
En la escala original de Celsius, el 0 representaba el punto de ebullición del agua y el 100 representaba el punto de congelación. Los números descendentes significaban mayor calor. A los ojos modernos, esto parece un simple error. No lo era. Celsius era un astrónomo acostumbrado a trabajar con instrumentos en el exterior, en las frías condiciones nórdicas, observando fenómenos que iban del frío ambiente hacia el calor. Su marco de referencia discurría desde el frío del campo hacia el calor del laboratorio. La orientación descendente también tenía para él una elegancia práctica: las temperaturas exteriores en Uppsala rara vez superaban lo que hoy llamaríamos 30°C, y en su escala esas lecturas se agrupaban cómodamente en el rango positivo por encima de su marca de congelación de 100 grados.
Linnaeus la invierte
Celsius murió de tuberculosis en 1744 a la edad de 42 años, solo dos años después de proponer su escala. No vivió para ver cómo se convertía en el sistema de medición de temperatura dominante en la mayor parte del mundo. Esa transformación comenzó casi inmediatamente después de su muerte, y el responsable no era un físico ni un fabricante de instrumentos, sino un botánico.
Carolus Linnaeus, el padre de la taxonomía biológica moderna y colega de Celsius en Uppsala, encontró la escala invertida profundamente inconveniente para su trabajo en invernaderos y botánica. Necesitaba registrar si las temperaturas subían o bajaban de una manera que coincidiera con la experiencia humana intuitiva: los números más altos debían significar más calor. Linnaeus comenzó a utilizar una versión invertida, 0 para la congelación, 100 para la ebullición, y el fabricante de instrumentos de Uppsala, Daniel Ekström, produjo termómetros según esta especificación corregida. La escala invertida se extendió rápidamente por la comunidad científica y se convirtió en el estándar de facto.
Es una gentil ironía histórica que la escala que lleva el nombre de Celsius sea precisamente la que él no diseñó.
"Centígrado" a "Celsius": un nombre casi dos siglos tardío
Durante casi doscientos años tras la corrección de Linnaeus, la escala no se llamaba "Celsius" de manera generalizada. Se conocía como la escala centígrada, del latín centum (cien) y gradus (paso), describiendo simplemente su estructura de cien divisiones iguales entre los dos puntos fijos. El nombre era descriptivo y práctico, pero también ambiguo: "centígrado" tenía otros usos en francés y español como unidad de medición angular.
No fue hasta 1948, en la 9.ª Conferencia General de Pesas y Medidas, cuando la comunidad científica internacional adoptó formalmente "grado Celsius" como nombre oficial, en honor al astrónomo sueco. El símbolo °C quedó estandarizado. Para entonces, dos siglos de ciencia se habían realizado en "centígrados".
Fahrenheit, Kelvin y el lugar del Celsius
Para apreciar el lugar de la escala Celsius en la historia, es útil compararla con sus rivales. Daniel Gabriel Fahrenheit, un físico alemán que trabajaba en Ámsterdam, introdujo su escala en 1724, casi dos décadas antes que Celsius. La ancló en dos puntos reproducibles: la temperatura de congelación de una solución salina (una mezcla de agua, hielo y cloruro de amonio) como 0°F, y una aproximación de la temperatura corporal humana como 96°F. El agua se congela a 32°F y hierve a 212°F en su escala. Los termómetros de Fahrenheit eran notablemente precisos para la época, y su escala dominó la ciencia europea durante una generación antes de que el enfoque centígrado se impusiera.
William Thomson (Lord Kelvin) llevó la medición de temperatura a su extremo absoluto lógico en 1848, definiendo una escala anclada no al comportamiento del agua, sino al punto teórico en el que cesa el movimiento molecular: el cero absoluto, definido como 0 K, equivalente a -273,15°C. La escala Kelvin usa el mismo tamaño de grado que el Celsius, lo que hace que la conversión entre ambas sea trivialmente sencilla: K = °C + 273,15.
El mundo hoy y una notable coincidencia
Aproximadamente el 95% de la población mundial vive en países que utilizan el Celsius como estándar para la temperatura cotidiana. El principal resistente son los Estados Unidos, junto con un puñado de territorios caribeños, donde Fahrenheit sigue siendo la norma cultural para el tiempo, la cocina y la temperatura corporal.
Para quienes se mueven entre los dos sistemas, un dato vale la pena memorizar como punto de referencia: -40°C equivale exactamente a -40°F. Este es el único punto de cruce de las dos escalas, consecuencia de sus distintos puntos cero y tamaños de grado. Por debajo de -40, las lecturas en Celsius son numéricamente menores (menos negativas) que en Fahrenheit; por encima de -40, las lecturas en Celsius son numéricamente menores que las de Fahrenheit en el rango positivo. Es un pequeño y elegante dato aritmético que conecta dos escalas nacidas en países distintos, en siglos distintos y por razones completamente diferentes.