EL TERMÓMETRO DE GALILEO por el Prof. Dr. D. Alberto Requena Rodríguez, académico de número

Estas fiestas son propicios los regalos. Bajo paternidades diferentes, los niños disfrutan, a menudo por partida doble, a principios y a final de las vacaciones de Navidad. Los objetos de entretenimiento figuran en lo más alto del panel. Pero hay otras opciones, incluso de gran interés. Los objetos de carácter científico-técnico que permiten aprender sobre algo. Rememoran el disfrute de aquellos que lo armaron por primera vez, buscando resolver algún problema  y contaron con el concurso de los elementos tecnológicos de la época en la que los desarrollaron. Hoy se puede acceder a ellos desde un nivel de conocimientos muy superior al que reinaba cuando se facturaron por primera vez. Se pueden entender las leyes que manejaban. La etimología de las herramientas es un universo útil, práctico y divertido de aprender y disfrutar aprendiendo.

El denominado termómetro de Galileo es uno de los instrumentos que exhibe mejor estética para medir la temperatura ambiente. Es una elegante forma de combinar presente y pasado, armonizando un toque de arte contemporáneo con un aspecto de Ciencia antigua que adorna estéticamente tanto en ambientes domésticos como en despachos de oficina. Es una excelente opción para incorporar a nuestros escenarios un toque de ciencia y técnica, que tanto los Reyes Magos como Papa Noel, sirven con auténtica y especial atención, convencidos de que serán objetos de atención visual a lo largo del año y no acabarán olvidados como la mayor parte de los regalos que suministran estas Navidades. Siempre es momento de recordar a los grandes científicos.

El termómetro, se basa en una invención atribuida a Galileo desde principios del siglo XVII, cual fue el denominado termoscopio. Como es sabido Galileo Galilei fue el mayor de siete hermanos y nació en Pisa y, desde su mas tierna infancia, mostró interés por todo lo relacionado con la Ciencia. No obstante, como ocurrió con otros científicos, fue excluido de la Universidad por conducirse con un talante libre e independiente. El pensamiento lateral nunca ha sido bien recibido en los ámbitos académicos, pese a lo fructífero que resulta, siempre. Mantuvo un pulso constante con la Iglesia católica y fue audaz rebatiendo las teorías que sustentaba la Iglesia como intocables hasta la época. Tan es así que sus enseñanzas fueron prohibidas y acabó, como es bien sabido, enfrentándose a un Tribunal, nada menos que el de la Inquisición, por publicar sus reflexiones en el formato de libro, acabando en 1633 abjurando y quedando bajo vigilancia domiciliaria.

Conocido es su invento del telescopio. Con uno de ellos llegó a disponer de 30 aumentos y comprobó que la Luna no era plana y que ejecutaba un movimiento de rotación. No mucha gente está al tanto de otro invento como es el del termoscopio. En la época, principios del XVII era un problema de primer orden resolver la cuantificación del calor. Galileo lo logró resolver con un cilindro de vidrio cerrado en ambos extremos y encerrando una mezcla de agua y alcohol y flotando unas esferas que contenían líquidos de colores con una etiqueta que mostraba un grado de calor. En función de la temperatura que alcanzaba el líquido, las esferas flotaban o se hundían y aquella esfera situada más baja entre las que flotaban, indicaba la temperatura. Las esferas flotan o se hunden en función de la temperatura. La clave es la densidad. Fue el primer termómetro que ofertaba una cierta fiabilidad.

Desde luego, es un mecanismo mas complejo que los actuales de alcohol, ya que los de mercurio se han erradicado del mercado, por toxicidad del compuesto y ambos proporcionan un ascenso del fluido que alcanza marcas practicadas en la envoltura que indica la temperatura con la que un bulbo está en contacto. En todo caso, los dispositivos que dan la lectura empleando algún tipo de radiación, ya carecen a efectos visibles de la ley que los anima, quedando oculto el mecanismo que permite cuantificar la temperatura. La tecnología ha ido ocultando las leyes físicas y los procesos que animan las propiedades detectadas quedan en la oscuridad. No cabe duda de que estos aspectos inciden en la alfabetización que hoy, cambia de alcance y que habrá que revisar.

Así, el termómetro de Galileo contiene una serie de esferas rellenas de unas mezclas de alcohol o agua coloreadas. Estas esferas flotan o se hunden en el líquido que las rodea, de forma suave y con elegancia de acuerdo con los cambios de temperatura del entorno. Esas esferas tienen unas etiquetas de metal, generalmente, que indican una temperatura, al tiempo que se comportan como contrapesos de las esferas, que unido al peso del líquido interior y al propio peso de la esfera que en un proceso de calibración se han ajustado para que floten a la temperatura que indican las etiquetas. La densidad de las esferas es muy similar a la del agua en la que flotan. Cuando la temperatura asciende, la densidad del agua aumenta y cuando la temperatura desciende, la densidad disminuye. El agua se calienta mas en la superficie que en su interior y el calibrado debe contemplar esta circunstancia para que la respuesta sea la apropiada. Para una densidad concreta del agua en el interior del termómetro, algunas de las esferas se verán impelidas a subir a la superficie y otras se hundirán. Solamente es el principio de Arquímedes el que está operativo con aquello de que la fuerza ascensional es igual al peso del volumen de líquido desalojado. Con esferas de distinto volumen se concretan fuerzas de ascensión diferentes que permitirán en la operación de calibrado determinar las operativas aen cada rango de densidades. Ciertamente es un proceso complejo que nos hace admirar el genio de Galileo capaz de concebir este mecanismo para reflejar un equilibrio de las esferas para indicar la temperatura del exterior.

Se presentan en distintos formatos unos más precisos que otros. La lectura nos la da la esfera, de entre las que han ascendido, que mas bajo ha ascendido. Hay que ignorar las que quedan hundidas en el fondo. Solo indican que requerirían una temperatura mucho mayor para poder inducir una densidad menor y hacerlas ascender.  Es una forma divertida de leer la temperatura en una herramienta amena, haciéndonos ver la increíble brillantez de una Galileo que inició el mayor motor que la Ciencia ha tenido. Un regalo magnifico y entretenido capaz de cautivar a mayores y niños que videncia que se puede desentrañar lo que ocurre en el escenario de la Naturaleza en el que vivimos y que desde tiempo inmemorial intentamos explicar. Galileo tiene mucho que ver en que esos intentos puedan tener éxito.